據(jù)phys網(wǎng)站2019年5月10日刊文，來自俄羅斯國立科技大學(xué)(NUST MISIS)，中國天津大學(xué)以及日本和美國的研究人員組成的國際科研團(tuán)隊(duì)，近期開發(fā)出了一種新型高能效鐵基合金材料，這種材料結(jié)合了優(yōu)質(zhì)的機(jī)械性能和磁性能，同時(shí)還兼具低成本特性，這為未來工業(yè)技術(shù)的發(fā)展開辟了全新的機(jī)遇。相關(guān)的研究結(jié)果近期發(fā)表在了《合金與化合物》期刊中。
這支由多國科學(xué)家組成的科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出的新材料，有助于改善材料的電磁性能，減少電力傳輸和轉(zhuǎn)換過程中的損失。這種材料的誕生，有望帶來更加節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，并減少生產(chǎn)過程中有害氣體的排放，(包括二氧化碳等溫室效應(yīng)的關(guān)鍵氣體之一)。而電磁產(chǎn)品和設(shè)備也可因?yàn)殡娔軅鬟f效率的提高而減小設(shè)計(jì)尺寸。
為解決傳輸和轉(zhuǎn)化過程中電力損失的問題，這支國際科研團(tuán)隊(duì)致力于在低成本合計(jì)系統(tǒng)中，研發(fā)了一種非晶態(tài)軟磁合金，如Fe-Si-B-Nb-Cu(鐵-硅-硼-鈮-銅)。
“這種以鐵為基體的新合金，具有優(yōu)異的磁性和強(qiáng)度性能。為了研發(fā)這種材料，我們分析了大量的合金成分。同時(shí)，為了保證其低成本特性，我們盡力避免使用貴重的合金元素，如鈮和鉬等。在這項(xiàng)工作中我們找到的所有可能成為新材料成分的合金均采用工業(yè)技術(shù)——液態(tài)淬火(單輥急冷技術(shù))獲得。”這項(xiàng)研究的主要作者之一，NUST MISIS的工程師安德烈•巴茲洛夫表示。
據(jù)他介紹，通過對(duì)大量合金元素的分析，科學(xué)家們能夠確定材料的化學(xué)成分和熱處理方式對(duì)磁性和機(jī)械性能的影響。根據(jù)這一研究結(jié)果，他們設(shè)法獲得具有高磁性、技術(shù)可行性和超高強(qiáng)度的新合金。
“從性能上看，我們獲得的新型非晶態(tài)鐵基合金，不僅在俄羅斯國內(nèi)，更在全世界范圍內(nèi)都超過了常見的工業(yè)用類似合金。更為重要的是，這種新合金還具有相對(duì)較低的成本(由于沒有使用貴重的合金元素并且易于工業(yè)生產(chǎn)。”巴茲洛夫補(bǔ)充道。
目前，科學(xué)家們將繼續(xù)開發(fā)這種非晶態(tài)軟磁合金的配方和加工方法，并計(jì)劃在工業(yè)上進(jìn)行試生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
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