[发明专利]高晶化温度铁基非晶态合金及其薄带

说明书

技术领域

本发明涉及一种非晶态合金材料，特别是一种具有高晶化温度的铁基非晶态合金材料。利用该铁基非晶态合金制备的合金薄带特别适用于作为薄膜太阳能电池的衬底材料。

背景技术

U.S.Pat.No.4,142,571，U.S.Pat.No.4,771,820公开了一种非晶态合金材料薄带的制备方法，是将熔融的合金熔液喷铸到高速旋转的冷却辊上，合金熔液以10⁴-10⁶℃/s的冷却速率快速凝固，在冷却辊上形成非晶态合金，经剥离后可得到厚度小于50微米的连续非晶态合金薄带。所述方法从钢液到薄带一次完成，因而具有工艺简单、节约能耗的显著特点。该方法比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序，因而可大大降低薄带的制造成本。特别是，铁基非晶态薄带的材料成本低廉，而且其生产工艺流程短，并具有优异的综合性能。

目前的铁基非晶态合金薄带材料主要作为软磁材料使用。非晶态合金以其高饱和磁感应强度、低损耗、高磁导率等优异的磁性能被广泛应用于电力电子和电子信息领域。主要应用包括：中频电源变压器铁芯、开关电源平滑滤波输出电感、差模输入电感的环形无切口铁芯，汽车音响的噪音抑制、汽车导航系统扼流圈的环形无切口铁芯，空调、等离子电视中PFC功率因数校正的环形切口铁芯，开关电源、不间断电源等输出电感及变压器的高频矩形切割铁芯，高功率密度的变速电动机、发电机的定子及转子等。例如，美国专利US Pat.No.6270592公开一种铁基非晶态软磁合金，主要应用于饱和电抗器、磁放大器和开关电源变压器等；美国专利US Pat.No.5192375公开了一种铁基非晶态软磁合金，其主要应用于各种轭流圈等。

铁基非晶态合金除了具有优异的软磁性能之外，还具有优异的力学性能。典型铁基非晶态合金的抗拉强度约为1500MPa，维氏硬度约为900HV，硬度为约960kg/mm²。如此优异的力学性能可以满足一些常温结构材料的应用要求。但典型铁基非晶合金的晶化温度约为420-540℃。当加热超过其晶化温度时，铁基非晶材料将发生晶化，导致其脆性增加，力学性能下降。制备态非晶合金薄带具有很好的抗拉强度和韧性，但是经过高温过程后变脆，容易折断，丧失其优异的力学性能，这是铁基非晶合金带材不适于高温应用结构材料的主要问题。