第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)非晶材料 研究 始于1976年，國家科委從“六五”開始連續(xù)5個(gè)五年計(jì)劃均將非晶、納米晶合金 研究 開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化列入重大科技攻關(guān)項(xiàng)目。其中標(biāo)志性的成果分別是：“七五”期間建成百噸級(jí)非晶帶材中試生產(chǎn)線，帶材寬度達(dá)到100mm；“八五”期間突破了非晶帶材在線自動(dòng)卷取技術(shù)，并建成年產(chǎn)20萬只非晶鐵心中試生產(chǎn)線；“九五”期間，成立了國家非晶微晶合金工程技術(shù) 研究 中心，建成了千噸級(jí)鐵基非晶帶材生產(chǎn)線，帶材寬度達(dá)到220mm，同時(shí)建成年產(chǎn)600噸非晶配電變壓器鐵心生產(chǎn)線。通過前4個(gè)五年科技攻關(guān)計(jì)劃的實(shí)施，我國基本實(shí)現(xiàn)了非晶合金帶材及制品產(chǎn)業(yè)化。在十五期間，納米晶帶材及其制品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)又被列入重大科技攻關(guān)計(jì)劃，國家給予重點(diǎn)支持，旨在推動(dòng)納米晶材料應(yīng)用開發(fā)快速發(fā)展，滿足電力電子和電子信息等高新技術(shù)領(lǐng)域日益增長的迫切需求。目前,國內(nèi)從事非晶軟磁合金材料生產(chǎn)的單位約20多家,其中安泰科技股份有限公司（原鋼鐵 研究 總院部分轉(zhuǎn)制上市）是國內(nèi)非晶材料 研究 開發(fā)力量最強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的單位，也是上述國家科技攻關(guān)項(xiàng)目的主要承擔(dān)單位。目前具有年產(chǎn)非晶帶材3000噸，納米晶帶材300噸的生產(chǎn)能力。

通過這４個(gè)五年科技攻關(guān)計(jì)劃的實(shí)施，我國基本實(shí)現(xiàn)了非晶合金帶材及制品產(chǎn)業(yè)化。在十五期間，納米晶帶材及其制品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)仍然被列入國家重大科技攻關(guān)計(jì)劃，給予重點(diǎn)支持，旨在推動(dòng)非晶納米晶材料應(yīng)用開發(fā)快速發(fā)展，滿足電力電子和電子信息等高新技術(shù)領(lǐng)域日益增長的迫切需求。

2005年，凝聚著兩代人希望的國家十五重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目和北京市重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“非晶、納米晶制品 研究 及產(chǎn)業(yè)化”今天通過驗(yàn)收,標(biāo)志著我國非晶、納米晶材料在系統(tǒng)集成上實(shí)現(xiàn)了自主創(chuàng)新,在材料體系、工藝裝備、產(chǎn)業(yè)化能力各方面都實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,躍居世界前三強(qiáng),可與日本、德國兩強(qiáng)平起平坐。

這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到有力的提升作用,可以廣泛用于電力、電子、家電、交通、通信、安全等諸多領(lǐng)域,可以極大地提升這些領(lǐng)域產(chǎn)品的性能、技術(shù)含量和附加值,使這些領(lǐng)域產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、降耗。比如,可以有效提高汽車速度傳感器的靈敏度,從而進(jìn)一步提高汽車的安全性;用粗細(xì)僅為頭發(fā)絲1/3到1/4的非晶絲制做的防盜磁條更具隱蔽性,可以進(jìn)一步提高防盜效果;為解決我國的電磁兼容問題,提供了新材料和新方案;可以進(jìn)一步提高漏電保護(hù)器的安全性能等。

該項(xiàng)目包括四個(gè)課題 “納米晶合金超薄帶產(chǎn)業(yè)化”、“非晶、納米晶材料及其應(yīng)用 研究 ”、“大塊非晶材料技術(shù) 研究 ”、“非晶、納米晶共性技術(shù)平臺(tái)及信息化”。該項(xiàng)目的實(shí)施,開發(fā)了系列非晶、納米晶新材料,突破了非晶、納米晶生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù),建成了國際先進(jìn)水平的生產(chǎn)線,共申請(qǐng)了18項(xiàng)國家發(fā)明專利,制訂并頒布了3個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),建立了非晶、納米晶材料應(yīng)用 研究 和產(chǎn)品開發(fā)共性技術(shù)平臺(tái)。
作為從“六五”開始持續(xù)開展科研攻關(guān)的重點(diǎn)領(lǐng)域,非晶、納米晶材料及應(yīng)用的 研究 經(jīng)過了25個(gè)年頭。經(jīng)過前4個(gè)五年科技攻關(guān)計(jì)劃的實(shí)施,我國基本實(shí)現(xiàn)了非晶材料及產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,但產(chǎn)品一直處于中低端應(yīng)用領(lǐng)域。近年來,隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,各國對(duì)小型、高效、節(jié)能的基礎(chǔ)電子元器件的需求量迅速增加,對(duì)非晶、納米晶材料提出了迫切的要求。此前我國該領(lǐng)域高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口,在應(yīng)用上受到了很大限制。

第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程
 

從理論上說，任何物質(zhì)只要它的液體冷卻足夠迅速，原子來不及整齊的排列就被凝固，那么原子在液態(tài)時(shí)的雜亂無序排列被迅速凍結(jié)，就可以形成非晶。但是，不同的物質(zhì)形成非晶所需要的冷卻速度大相徑庭。例如，普通的玻璃只要慢慢冷卻下來，得到的玻璃就是非晶態(tài)的。而單一的金屬則需要每秒降溫一億攝氏度以上的冷卻速度才能形成非晶態(tài)。由于目前工藝水平的限制，實(shí)際生產(chǎn)中難以達(dá)到如此高的冷卻速度，也就是說，普通的單一的金屬難以從生產(chǎn)上制成非晶。

使用快速凝固技術(shù)，金屬或合金的凝固速度非常快，例如以106℃/S 的速率冷卻并固化成薄肋狀——厚度0.02-0.06mm 的固體薄帶（因淬火形成的高內(nèi)應(yīng)力必須用200-280℃之間的退火來減小，以便成為好的磁特性材料），原子來不及整齊排列便被凍結(jié)住了，最終的原子排列方式類似于液體，是雜亂無序的，這便形成了非晶合金。

第三節(jié) 國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢 分析

在非晶合金的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中，非晶納米晶合金帶材及其鐵心制品一直是主流，非晶絲材的 研究 開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化是重要分支。1980年，日本Hagiwara首先提出采用內(nèi)圓水紡法制備非晶合金絲材，隨后日本的Unitika公司開始利用此法商業(yè)生產(chǎn)Fe基和Co基非晶絲，作為產(chǎn)業(yè)化的軟磁材料，應(yīng)用重點(diǎn)集中在圖書館和超市用防盜標(biāo)簽。此外，利用非晶絲材各種獨(dú)特的物理效應(yīng)開發(fā)各類高性能傳感器一直受到特別關(guān)注。尤其最近在鈷基非晶絲材中發(fā)現(xiàn)巨磁阻抗效應(yīng)以來，高精度磁敏傳感器的開發(fā)成為熱點(diǎn)。1999年日本科學(xué)技術(shù)振興事業(yè)團(tuán)委托名古屋大學(xué)和愛知鋼鐵公司聯(lián)合開發(fā)MI微型磁傳感器和專用集成電路心片，目標(biāo)是將非晶絲MI傳感器用于高速公路汽車自動(dòng)導(dǎo)航和安全監(jiān)測系統(tǒng)。隨著納米科學(xué)技術(shù)和快淬技術(shù)的迅速發(fā)展，非晶納米晶軟磁合金材料也在不斷進(jìn)步，不僅現(xiàn)已產(chǎn)業(yè)化的薄帶產(chǎn)品性能和質(zhì)量大大提高，而且還在研制開發(fā)非晶納米晶合金粉末及粉末制品、薄膜材料、復(fù)合材料等，這些新型納米材料的研制開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化將對(duì)電子變壓器 行業(yè) 產(chǎn)生極大的潛在影響。

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