Studiul Variației unor Caracteristici Magnetice ale Benzilor Metalice și Amorfe

INTRODUCERE

Limitele privind utilizarea materialelor reprezintă cel mai des o piedică importantă în realizarea unor tehnologii avansate. De aceea, în prezent cercetătorii şi inginerii din domeniul materialelor depun eforturi pentru obţinerea unor materiale care sa reziste la condiţii extreme de mediu, pastrându-şi proprietăţile impuse.

După milenii de dezvoltare a tehnicii şi elaborării materialelor metalice care a produs exclusiv metale şi aliaje cristaline, în ultimul sfert de secol s-a creat o nouă categori de materiale metalice - materiale metalice amorfe. Acestea avînd structură necristalină au fost numite şi sticle metalice, prin analogie cu sticlele oxidice obişnuite, fiind solide amorfe obţinute prin conservarea structurii topiturilor metalice prin subracire cu viteze de ordinul milioanelor de grade pe secundă.

Materialele metalice amorfe sunt tratate în ultimul timp ca fiind materiale noi atât din punct de vedere al proprietăţilor unice, cât şi din punct de vedere al utilizărilor practice. Materialele amorfe sunt cunoscute mai de mult timp sub forma sticelelor silicioase, sub forma substanţelor organice amorfe şi polimeri.

Astazi tehnologia solidificării ultrarapide a realizat progrese deosebite astfel încât materialele metalice amorfe, cu o mare varietate de compozţii, se obţin prin procedee continue, în cantităţi industriale.

Modelele structurale utilizate în studiul structurii materialelor metalice amorfe, proprietăţile cu totul particulare ţi asocierea lor în diverse aplicaţii, stârnesc interesul fizicienilor si al inginerilor din metalurgie, electronică ţi electrotehnică, automatică şi alte domenii. Utilizarea pe scara tot mai largă a materialelor metalice amorfe se datorează proprietăţilor acesora de duritate, rezistenţă mecanică şi ductilitate sueprioară materialelor metalice cristaline, permeablitate magnetică ridicată şi cîmp corcitiv redus, conductivitate electrică aproape independentă de temperatură, proprietăţi catalitice şi rezistenţă foarte mare la coroziune.

Din punct de vedere ştiinţific materialele metalice amorfe oferă posibilitatea studierii structurilor electronice şi ionice, caracteristice materialelor metalice, în condiţiile stării amorfe.

Materialele metalice amorfe sunt tratate în ultimul timp ca materiale noi atât din punct de vedere al proprietăţilor unice, cît şi din punct de vedere al utilizărilor practice.

În ultimii ani au cuoscut interes materialele metalice amorfe aparute după 1970 sub formă de două clase de materiale: -semiconductori amorfi şi – metale amorfe.

Semiconductorii amorfi au început să fie cercetaţi din anul 1968 când s-a obţinut pentru prima oară o asemenea substanţă demonstrînd faptul că semiconductorii amorfi pot să înlocuiască şi chiar să depăţească SiO2 amorf în instalaţii actuale importante cum ar fi bateriile solare.

Studiul metalelor amorfe s-a dezvoltat intens din 1970 când Masumoto şi Maddin au obţinut o bandă amorfă din aliaj de paladiu şi au stabilit că aceasta are rezistenţă şi plasticitate ridicată. Nu după mult timp s-au descoperit proprietăţile extraordinare ale materialelor amorfe cum ar fi rezistenţa la coroziune şi permeabilitatea magnetică ridicată.

Caracteristicile proprietăţilor metalelor amorfe obţinute în urma multor experimentări, au permis creşterea interesului în utilizarea practică a metalelor amorfe.

În 1970 a apărut tehnologia principală de obţinere a benzilor metalice amorfe continue: -metoda călirii centrifuge şi –metoda călirii in fibre. Atunci s-a stabilit că aliajele fragile în stare cristalină, prin amorfizare, devin plastice şi rezistente mecanic. Dupa 1970 au apărut mai multe metode de obţinere a metalelor amorfe şi în timp s-au descoperit şi alte proprietăţi ale acestora.

Dintre proprietăţile metalelor amorfe amintim:

- rezistenţă şi tenacitate înaltă;

- rezistenţă mare la coroziune;

- inducţie magnetică de saturaţie mare, pierderi scăzute;

- permebilitate magnetică mare, forţă coercitivă mică;

- magnetostricţiune mare;

- rezistenţă electrică mare;

- modul de elesticitate constant şi coeficient de dilatare liniară constant;

- supraconductilbilitate;

- activitate superficială.

Cercetarea materialelor metalice amorfe aduce o importantă contribuţie în ştiinţa asupra metalelor determinînd apariţia metalurgiei metalelor amorfe. Se constată că cercetarea materialelor metalice amorfe cuprinde un domeniu larg de probleme cum ar fi: structură, mecanisme de formare, stabilitatea structurii, mecanismele difuziei şi cristalizării, proprietăţi electrice, magnetice, mecanice, chimice, tehnologia obţinerii şi aplicaţii ale metalelor amorfe.

Din punct de vedere al destinaţiei utilizării acestora amintim: materiale pentru armare, tije, scule pentru aşchiere, fibre electromagnetice, materiale pentru electroliză, miezul transformatoarelor, capuri şi ecrane magnetice, traducătoare de deformaţii, rezistenţe etalon, materiale invar şi elinvar, traducătoare de nivel şi termometre pentru temperaturi scăzute, catalizatori, materiale absorbante, filtre.

Capitolul I

Metode de obţinere a benzilor subţiri continue prin metoda solidificării ultrarapide

Obţinerea benzilor amorfe continue subţiri prin metoda solidificării ultrarapide a favorizat determinarea proprităţilor fizico-chimice, electrice, mecanice, într-o gamă largă comoziţională, cât şi gasirea unor utilizări practice industriale.