Сплат-закалка
Закалка Splat — это металлургический метод морфинга металлов, используемый для формирования металлов с определенной кристаллической структурой посредством чрезвычайно быстрой закалки или охлаждения.
Типичный метод закалки брызг включает разливку расплавленного металла путем заливки его между двумя массивными охлаждаемыми медными валками, которые постоянно охлаждаются циркуляцией воды. Они обеспечивают почти мгновенную закалку из-за большой площади поверхности, находящейся в тесном контакте с расплавом. Образованный тонкий лист имеет низкое отношение объема к площади, используемой для охлаждения.
Продукты, образующиеся в результате этого процесса, имеют кристаллическую структуру, близкую к аморфной или некристаллической. Они широко используются из-за своих ценных магнитных свойств, в частности, высокой магнитной проницаемости . Это делает их полезными для магнитного экранирования с низкими потерями и для сердечников трансформаторов в электрических сетях .
Процедура
[ редактировать ]Процесс закалки сплат включает в себя быструю закалку или охлаждение расплавленного металла. Типичная процедура закалки брызг включает заливку расплавленного металла между двумя охлаждаемыми медными валками, которые циркулируют с водой для отвода тепла от металла, что приводит к его почти мгновенному затвердеванию. [1]
Более эффективный метод гашения ударов - это пистолет Дувеза и Уиллена. Их метод обеспечивает более высокую скорость охлаждения капли металла, поскольку образец движется с высокими скоростями и ударяется о закалочную пластину, вызывая увеличение площади его поверхности, что немедленно затвердевает металл. Это позволяет использовать более широкий спектр металлов, которые можно закалить и придать им аморфные свойства вместо обычного железного сплава. [2]
Другой метод включает последовательное распыление расплавленного металла на поверхность химического осаждения из паровой фазы . Однако слои не соединяются друг с другом должным образом, что приводит к тому, что оксиды в структуре содержатся , а вокруг структуры образуются поры. Компании-производители проявляют интерес к полученной продукции из-за ее возможностей формования, близких к сетчатым. [3]
Различные факторы
[ редактировать ]Некоторыми различными факторами при закалке ударов являются размер капель и скорость металла, обеспечивающие полное затвердевание металла. В тех случаях, когда объем капли слишком велик или скорость слишком мала, металл не затвердевает после достижения равновесия, что приводит к его переплавлению. [4] Поэтому проводятся эксперименты по определению точного объема и скорости капли, которые обеспечат полное затвердевание определенного металла. [5] Проанализированы и классифицированы внутренние и внешние факторы, влияющие на стеклообразующую способность металлических сплавов. [6]
Продукт
[ редактировать ]Структура
[ редактировать ]Почти мгновенное закаливание металла приводит к тому, что металл имеет почти аморфную кристаллическую структуру, что очень нехарактерно для типичного кристалла. Эта структура очень похожа на жидкости, и единственное различие между жидкостями и аморфными твердыми телами — высокая вязкость твердого тела. Твердые тела обычно имеют кристаллическую структуру, а не аморфную, поскольку кристаллическая структура имеет более сильную энергию связи. Твердое тело может иметь неравномерное расстояние между атомами, когда жидкость охлаждается ниже температуры плавления. Причина этого в том, что молекулам не хватает времени, чтобы перестроиться в кристаллическую структуру, и поэтому они остаются в жидкоподобной структуре. [7]
Магнитное свойство
[ редактировать ]Аморфные твердые тела обычно обладают уникальными магнитными свойствами из-за их атомного беспорядка, как объяснено выше. Это довольно мягкие металлы, и каждый из них имеет свои особые магнитные свойства в зависимости от способа производства. В процессе закалки сплат металлы очень мягкие и обладают суперпарамагнитными свойствами или поведением со сдвигом полярности, вызванным быстрой и интенсивной теплопередачей. [8]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Беннетт, Т.; Пуликакос Д. (1993). «Затвердевание при ударе: оценка максимального распространения капли, ударяющейся о твердую поверхность». Журнал материаловедения . 28 (4): 2025–2039. Бибкод : 1993JMatS..28..963B . дои : 10.1007/BF00400880 . S2CID 119064426 .
- ^ Дэвис, штат Ха; Халл Дж.Б. (1976). «Образование, структура и кристаллизация некристаллического никеля, полученного методом сплат-закалки». Журнал материаловедения . 11 (2): 707–717. Бибкод : 1976JMatS..11..215D . дои : 10.1007/BF00551430 . S2CID 137403190 .
- ^ Беннетт, Т.; Пуликакос Д. (1993). «Затвердевание при ударе: оценка максимального распространения капли, ударяющейся о твердую поверхность». Журнал материаловедения . 28 (4): 2025–2039. Бибкод : 1993JMatS..28..963B . дои : 10.1007/BF00400880 . S2CID 119064426 .
- ^ Канг, Б.; Вальдфогель Дж.; Пуликакос Д. (1995). «Явления переплавки в процессе затвердевания сплата». Журнал материаловедения . 30 (19): 4912–4925. Бибкод : 1995JMatS..30.4912K . дои : 10.1007/BF01154504 . S2CID 136668771 .
- ^ Коллингс, EW; Маркворт А.Дж.; Маккой Дж. К.; Сондерс Дж. Х. (1990). «Закалка свободно падающих капель жидкого металла ударом о плоскую подложку». Журнал материаловедения . 25 (8): 3677–3682. Бибкод : 1990JMatS..25.3677C . дои : 10.1007/BF00575404 . S2CID 135580444 .
- ^ Д. В. Лузгин-Лузгин, Д. Б. Миракл, А. Иноуэ «Внутренние и внешние факторы, влияющие на стеклообразующую способность сплавов», Advanced Engineering Materials, Vol. 10, №: 11, (2008), стр. 1008-1015. DOI: 10.1002/адем.200800134.
- ^ «Аморфные твердые тела» . Проверено 12 ноября 2012 г.
- ^ Реллингхаус, Бернд. «Магнетизм в аморфных материалах» . Проверено 13 ноября 2012 г.