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(NUST MISIS)，中國天津大學以及日本和美國的研究人員組成的國際科研團隊，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)的機械性能和磁性能，同時還兼具低成本特性，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。
這支由多國科學家組成的科研團隊創(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)備也可因為電能傳遞效率的提高而減小設(shè)計尺寸。
為解決傳輸和轉(zhuǎn)化過程中電力損失的問題，這支國際科研團隊致力于在低成本合計系統(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，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，通過對大量合金元素的分析，科學家們能夠確定材料的化學成分和熱處理方式對磁性和機械性能的影響。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)。”巴茲洛夫補充道。
目前，科學家們將繼續(xù)開發(fā)這種非晶態(tài)軟磁合金的配方和加工方法，并計劃在工業(yè)上進行試生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
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