物理所非晶金屬玻璃中β弛豫機理及控制因素研究獲進展
處于能量亞穩態的復雜非晶態固體物質中存在各種弛豫行為。弛豫現象起源于多體系統的不可逆過程,取決于一些基本物理定律。這種不可逆的物理及化學過程是使系統微擾和耗散得以進行的必要條件,是維持平衡和進一步演化的前提。但是,非晶多體系統中的弛豫與擴散問題的物理機制仍然不清楚,是一個重要而又未解決的物理問題。研究認識非晶的弛豫行為非常重要,因為它決定了非晶凝聚態物質的基本特征和應用,因而,弛豫研究一直是材料科學和凝聚態物理領域的熱點。在各種非晶玻璃態包括有機高分子/小分子玻璃、氧化物玻璃、以及非晶態藥物甚至某些蛋白質中存在兩種本征的基本弛豫模式, 即α弛豫和β弛豫。α弛豫涉及非晶中大范圍的粒子擴散運動,而β弛豫與非晶體系中局域的區域的粒子運動行為有關,并與玻璃轉變、塑性形變等物理性質有密切聯系。 中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)極端條件物理重點實驗室汪衛華研究組率先以非晶合金(又稱金屬玻璃)為典型體系開展β弛豫......閱讀全文
物理所非晶合金塑性變形和玻璃弛豫關系研究取得新進展
中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)汪衛華研究組率先在非晶合金塑性形變和玻璃弛豫關系研究領域開展工作,并取得了一系列成果。 在晶體材料中,塑性變形是通過低能量的缺陷(如位錯、孿晶等)運動實現的,它們存在的基礎是原子在空間上的長程有序性和平移對稱性。然而,在原子排列長程
晶界弛豫可大幅提升納米晶高溫合金抗蠕變性能
如何有效提升熱—力—時間耦合作用下晶界的結構穩定性,進而抑制晶界高溫軟化和擴散蠕變,成為長期以來材料領域的一個重大科學難題,也是發展高性能高溫合金的主要瓶頸之一。 《中國科學報》從中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心獲悉,近期該中心盧柯院士團隊與武漢大學教授梅青松合作,在這一科學難
物理所非晶金屬玻璃中β弛豫機理及控制因素研究獲進展
處于能量亞穩態的復雜非晶態固體物質中存在各種弛豫行為。弛豫現象起源于多體系統的不可逆過程,取決于一些基本物理定律。這種不可逆的物理及化學過程是使系統微擾和耗散得以進行的必要條件,是維持平衡和進一步演化的前提。但是,非晶多體系統中的弛豫與擴散問題的物理機制仍然不清楚,是一個重要而又未解決的物理問題
新研究確立非晶合金力學弛豫與平衡動力學之間的內稟性關聯
圖 (a) 楊氏模量和硬度隨老化時間的演變;(b) 應力松弛時間τSR與老化溫度1/Ta在Tf==554 K的演變規律;(c) 在玻璃和過冷液體區域老化過程中τSR的演變;(d) 不同老化時間和溫度下參數 隨老化時間的演變規律 在國家自然科學基金項目(批準號:51971178、52271153
物理所等在非晶材料的動力學研究中取得進展
非晶態物質是一種微觀結構長程無序、能量長期處于亞穩態的復雜多體相互作用體系。非晶態合金(又稱金屬玻璃)是50多年前發現的一類新型的非晶材料,它的發現極大豐富了金屬物理的研究內容,日益成為凝聚態物理的研究前沿。非晶合金表現出很多獨特的物理、化學性質,特別是塊體非晶合金具有優異的力學性能,例如超高的
我國在非晶軟磁合金綜合性能調控方法方面取得系列進展
鐵基軟磁非晶合金在變壓器、電機、傳感器等電力電子器件中具有廣闊的應用前景,是重要的節能和綠色環保新材料。軟磁性能和力學變形能力是影響非晶合金應用的兩個重要因素。一般來說原始非晶合金樣品力學變形能力很好,但是非平衡制備過程凍結的殘余應力會使軟磁性能變差。退火可以降低殘余應力,大幅提高軟磁性能,但往
光電導弛豫過程
光電導材料從光照開始到獲得穩定的光電流是要經過一定時間的。同樣光照停止后光電流也是逐漸消失的。這些現象稱為弛豫過程或惰性。對光電導體受矩形脈沖光照時,常有上升時間常數τr和下降時間常數τf來描述弛豫過程的長短。τr表示光生載流子濃度從零增長到穩態值63%時所需的時間,τf表示從停光前穩態值衰減到37
寧波材料所等在非晶合金記憶效應產生機制研究中獲進展
“老化”(ageing)是非晶/玻璃等非平衡態材料在能量驅動下的自然演化規律。高溫退火可以加速非晶老化的速度,直至降低到平衡態。工業上,適當老化被廣泛應用于提高非晶合金的軟磁特性或提高光學玻璃的均勻性等。然而,1963年美國威斯康星麥迪遜大學教授Kovacs發現,非晶態材料如果經過先低溫再高溫兩步
汪衛華團隊:實驗驗證非晶合金超穩定性
非晶合金能否長時間保持穩定?非晶材料穩定性的物理機制和根源是什么?這些都是非晶合金材料和物理領域的重要難題。 眾所周知,非晶態物質的無序原子排列結構特征,導致其相比晶體材料具有更高的自由能,在能量上處于亞穩態。不同種類的非晶態物質呈現出不同的穩定性,如火山玻璃和琥珀可在惡劣的物理、化學環境中穩
飛秒瞬態光譜揭示納米晶熱載流子弛豫動力學
近日,大連化學所光電材料動力學特區研究組(11T6)吳凱豐研究員團隊采用飛秒瞬態光譜技術系統地研究了量子限域的鈣鈦礦納米晶的熱載流子弛豫動力學,發現該體系呈現出亞皮秒級別的熱載流子壽命與之前理論預測的“聲子瓶頸”機制不符,進一步研究發現熱載流子能量耗散通道由表面配體分子誘導的非絕熱弛豫機制所主導
光電導的弛豫過程
光電導材料從光照開始到獲得穩定的光電流是要經過一定時間的。同樣光照停止后光電流也是逐漸消失的。這些現象稱為弛豫過程或惰性。對光電導體受矩形脈沖光照時,常有上升時間常數τr和下降時間常數τf來描述弛豫過程的長短。τr表示光生載流子濃度從零增長到穩態值63%時所需的時間,τf表示從停光前穩態值衰減到37
物理所非晶合金韌脆轉變機理研究取得進展
關于合金材料的本征韌脆特性機理,究竟主要是原子尺寸因素,還是電子結構因素,長期以來有爭論。為什么有些合金晶體結構相同且晶格常數相近,而在相同溫度條件下韌性差別很大?顯然不能僅用晶格類型和滑移系的多少來解釋,而必須考慮原子間的結合性質。對于NiAl和TiAl等高溫合金材料,這一爭論更為突出。由于很
科學家研究出解決非晶合金材料老化難題的新方法
相比于傳統的晶態金屬材料,非晶合金具有獨特的物理和力學性能。但是,非晶態是一種復雜的結構無序體系,在能量上處于亞穩態。通常條件下,非晶合金會發生結構弛豫(Aging),這種時效作用使非晶合金的物理和力學性能都發生改變,如變脆、老化,這大大限制了非晶合金的大規模應用。如何克服非晶材料的弛豫、老化,
非晶合金變壓器簡介
非晶合金 變壓器(amorphous alloy transformer)是二十世紀七十年代開發研制的一種 節能型變壓器。非晶合金變壓器產品對于安全性、可靠性的要求特別高,具有典型的技術密集型特點。世界上最早研發非晶合金變壓器的國家是美國,當時由 美國通用電氣(GE)公司承擔了非晶合金變壓器的研
APL-上海應用物理所等-弛豫鐵電體材料研究
中科院上海應用物理所、中國科大國家同步輻射實驗室和中科院上海硅酸鹽研究所合作,采用同步輻射X射線散斑方法,在弛豫鐵電體材料極化納米區域空間構造的實驗研究中取得重要進展,發現PNR極化和關聯方向的重新取向對弛豫鐵電體宏觀極化的形成有重要作用。該成果日前發表于《應用物理快報》(APL)。?弛豫鐵電體材料
非晶合金變壓器的性能
目前廣泛采用的新S9型配電變壓器,其鐵心所采用的導磁材料通常為30Z140高導磁冷軋硅鋼片,其飽和磁密比非晶合金高,產品設計時所選取的磁通密度通常在1.65~1.75T之間。這也就是非晶合金鐵心配電變壓器比新S9型配電變壓器空載損耗低的一個主要原因。表1為三相非晶合金鐵心配電變壓器與新S9型配電
第347次香山科學會議研討“非晶合金材料與物理”
以“非晶合金材料與物理”為主題的第347次香山科學會議4月14~16日在北京舉行。北京科技大學陳國良教授、中科院金屬所胡壯麒教授、上海交通大學周堯和教授、清華大學柳百新教授擔任會議執行主席。本次會議旨在總結交流非晶材料形成理論與相關材料與物理問題研究取得的主要成就,分析討論在該領域中存在的關鍵科
核磁共振T1弛豫時間-縱向弛豫過程及T1弛豫應用
弛豫過程在核磁共振現象中,弛豫是指原子核發生共振且處在高能狀態時,當射頻脈沖停止后,將迅速恢復到原來低能狀態的現象。恢復的過程即稱為弛豫過程,它是一個能量轉換過程,需要一定的時間反映了質子系統中質子之間和質子周圍環境之間的相互作用。完成弛豫過程分兩步進行,即縱向磁化強度矢量Mz恢復到最初平衡狀態的M
非晶合金變壓器的產品特征
非晶合金變壓器產品對于安全性、可靠性的要求特別高,具有典型的技術密集型特點。從生產的角度來看,由于產品大量需要針對每一個客戶的不同要求以及項目所處的不同地理位置、自然環境等多方面因素單獨進行設計,一般只有35kV以下級別的產品可以一次設計、批量生產。因此在產品生產過程中對于設計能力的要求特別高。
非晶合金變壓器的產品特點
1.超低損耗特性,省能源、用電效率高; 2.非晶金屬材料制造時使用較低能源以及其超低的損耗特性,可大幅節省電力消耗及減少電廠發電量,相對的減少CO? SO?廢氣的排放,降低對環境污染及溫室效應,免保養,無污染; 3.運轉溫度低、絕緣老化慢、變壓器使用壽命長; 4.高超載能力,高機械強度;
選用非晶合金變壓器的要求
非晶合金鐵芯配電變壓器的最大優點是,空載損耗值特低。最終能否確保空載損耗值,是整個設計過程中所要考慮的核心問題。當在產品結構布置時,除要考慮非晶合金鐵芯本身不受外力的作用外,同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數。除此設計思路外,還須遵循以下三點要求: (1)由于非晶合金材料的飽和磁密
忽冷忽熱下,塊狀非晶合金在悄悄“進化”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506522.shtm2021年,一款用于拔插SIM卡的蘋果取卡針在蘋果官網上架,高達60塊錢的售價引發網友吐槽。實際上,最近幾代的蘋果手機的取卡針的針頭并非普通不銹鋼,而是鋯基非晶合金,相比之前的材質更加
變壓器非晶合金結構特點
變壓器非晶合金結構特點 利用導磁性能突出的非晶合金,來用作制造變壓器的鐵芯材料,最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性,在設計和制造中是必須保證和考慮的。主要體體現以下幾個方面: (1)非晶合金片材料的硬度很高,用常規工具是難以剪切的,所以設計時應考慮減少剪切量。 (2)非晶合金單片厚度
非晶合金變壓器的相關概述
我們先從非晶材料 (amorphous materials)說起,在日常生活中人們接觸的材料一般有兩種:一種是晶態材料,另一種是非晶態材料。所謂晶態材料,是指材料內部的原子排列遵循一定的規律。反之,內部原子排列處于無規則狀態,則為非晶態材料, 一般的金屬,其內部原子排列有序,都屬于晶態材料。科學
非晶合金鐵芯變壓器的規格
非晶合金鐵芯變壓器的規格 (1)容量:30kVA~1600kVA,電壓6kV~10kV/0.4kV/0.22kV,聯結組標號為Y·yn0,D·yn11; (2)空載損耗、負載損耗、阻抗電壓、主絕緣均符合GB/T6451-1995的技術要求。 非晶合金鐵芯變壓器,具有低噪音、低損耗等特點,其
非晶合金變壓器的應用歷史
在對非晶材料有了初步的了解后,我們再來看一下非晶帶材的一個非常具有前景的應用領域——非晶變壓器。非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料——非晶合金制作鐵芯而成的變壓器,它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗(指變壓器次級開路時,在初級測得的功率損耗)下降80%左右,空載電流(變壓器次級開路時,初級仍有一定
非晶合金變壓器的行業現狀
非晶合金變壓器行業作為一次投入設備的一個重要分支,其技術與產品是成熟與完善的。 中低端變壓器產品技術含量低決定了行業進入壁壘不高,生產能力相對飽和,產品銷售處于完全競爭狀態,由此導致的市場無序競爭格局嚴重擾亂了市場秩序,不利于整個變壓器行業的健康發展。高端產品市場的集中度則相對較高,其中生產5
非晶合金變壓器的使用效果
三相非晶合金鐵心配電變壓器與新S9型配電變壓器相比,其年節約電能量是相當可觀的。 以800kVA為例,△P0為1.05kW;兩種型式配電變壓器的負載損耗值是一樣的,則△Pk=0, ,便可計算出一臺產品每年可減少的電能損耗為: △Ws=8760(1.05+0.62×0)=9198kW·h 通
非晶合金鐵芯變壓器的構成
非晶合金鐵芯變壓器的構成 (1)變壓器鐵芯均為三相五柱式兩行矩形排列,在兩個旁柱中流過零序磁通,磁通不經過箱體,不產生發熱的結構損耗,使變壓器能滿足低噪聲、低損耗; (2)高低壓線圈均為矩形的銅繞組,當線圈偶然發生短路時,能適應較大的機械應力破壞,線圈不產生變形; (3)箱體采用冷軋鋼板制
中科院物理所非晶合金流變載體剪切帶研究取得進展
非晶合金,又稱金屬玻璃,是兼有一般金屬和玻璃優異的力學、物理和化學性能的新型合金材料。非晶合金無序的原子結構使其成為具有高強度、高韌性、高彈性等一系列優異的力學性能的新型結構材料。不同于晶態合金中存在位錯、晶界等承載變形的晶體缺陷,非晶合金的室溫變形高度集中在納米尺度的剪切帶內,局域剪切帶的軟化