《大國之材•非晶》首獻螢屏,再現非晶產業騰飛路!

《大國之材•非晶》首獻螢屏,讓我們瞭解到了那些年我國非晶行業發展的歷史故事!這也是一部材料人專屬的史詩級紀錄片!從記錄片中,我們可以瞭解到,2005年之前,整個中國市場的非晶材料、非晶鐵心以及非晶變壓器還完全依賴進口。因為從非晶合金誕生後的半個世紀裡,生產非晶合金的核心技術一直被其他國家掌握,我們還沒完全掌握這一項核心技術。現如今,中國非晶產業取得了非凡成果——我國首條萬噸級非晶帶材生產線,也是全世界第二條萬噸級帶材生產線,完全靠我們國家自主研發。

2018年7月9日,非晶帶材商業秘密337調查案以我國勝訴告終

所以,這非晶合金到底是啥?非晶合金就是金屬材料,具有金屬材料的很多優點。但是吧,在微觀原子結構上,非晶合金和金屬材料是完全不一樣的!金屬材料裡面的原子排列是非常有序的,而非晶材料裡面的原子排列長程上是無序的。非晶合金的誕生也被稱之為是——冶金材料學的一項革命,其打破了原有規律的晶態結構,在急速冷卻狀態下,呈現出長程無序結構,沒有晶態合金的晶粒、晶界存在。

非晶帶材-冶金工業的一次革命圖片

那麼,非晶合金材料有哪些突出的優越性能?眾所周知,金屬一個比較大的缺點是——抗腐蝕性不太好,比如,鋼鐵、銅就很容易腐蝕。據中國科學院物理研究所研究員、中國科學院院士、發展中國家科學院院士汪衛華介紹,非晶合金擁有很高的的抗腐蝕性能,它的抗腐蝕性能應該比傳統鋼鐵要高五個量級以上;另一方面,非晶合金有很高的強度和韌性,其強度比傳統鋼鐵的強度要高出幾倍,這是它不同于傳統金屬材料比較大的優勢。

另外,據悉,非晶合金沿單一剪切帶破壞會表現出脆性材料特徵,即被破壞時幾乎沒有塑性變形。因為材料的破壞不具有預見性,所以它在一些結構材料的應用方面受到一定的限制。為解決這一問題,材料研究者發現可以通過製備非晶基複合材料來提高非晶合金的塑性變形能力。例如,將高純度的W、Ti、Ni粉混合均勻並壓縮成塊和Cu、Be、Zr塊一起放入銅坩堝中通過電弧熔煉銅模鑄造的方法製備出W粉/鋯基非晶複合材料。然而,該種方法有個缺點,由於W粉和液態金屬的接觸面積增加以及作用接觸時間增長,非晶複合材料中有晶態相產生,這將導致其壓縮強度要低於非晶合金。

鐵基非晶合金帶材圖片

非晶合金的應用領域有哪些?非晶合金的應用範圍非常廣泛。集束鎢絲/Zr基非晶合金複合材料壓縮強度高達2500MPa,同時具有很高的塑性,其斷裂模式由基體非晶合金單一的局部剪切帶斷裂演變為剪切斷裂與鎢絲劈裂、屈曲等混合模式,致使其成為優越的穿甲材料之一。這是因為金屬鎢具有極高的熔點和良好的導熱性,使得金屬鎢成為非晶複合材料增強相的首選材料。其中,關於增強相的存在形式主要有集束鎢絲、鎢骨架2種。

當然,目前,作為新興的金屬材料之一,非晶合金的最大應用還是在軟磁材料上,由於鐵基非晶合金軟磁性能非常好,所以在變壓器、電機上應用得比較成熟。鈷基非晶目前在軍事方面可以用非晶做穿甲彈。民用方面,非晶合金較多用於手機電子產品的外殼,看上去非常有金屬光澤、時尚。在航空、汽車零件上也能見到非晶合金的身影。

96A坦克開火圖片

最後,筆者想說,非晶合金自1960年被美國用快淬工藝製備成功以來,就成為國內外材料科學界的研究開發重點。如今,第三代非晶合金的研究開發競爭之戰已進入白熱化階段。而現在我國也已經掌握了非晶合金製造的核心技術,突破了外國的技術封鎖,並實現了非晶合金產業化。然而,我們還是要記住非晶人已經付出的智慧與汗水。在那個物資匱乏的年代,在那些更迭動盪的歲月裡,在那座普通的非晶小樓中,老一輩科研工作者們,無悔的揮灑著青春與汗水,填補了當時的技術空白,實現了我國非晶合金從無到有,並成為非晶大國的偉大突破。當然,我國不僅僅在非晶核心技術方面獲得突破。在航空發動機等諸多方面,我們也已經突破了外國的技術封鎖,實現了自主研發,並擁有智慧財產權。而這一項項技術上的突破都表明,現如今的中國早已不是世界工廠,而是製造大國!

 

 

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