1960年美國Duwez教授發明用快淬工藝制備非晶態合金為始。其間，非晶軟磁合金的發展大體上經歷了兩個階段:第一個階段從1967年開始，直到1988年。1984年美國四個變壓器廠家在IEEE會議上展示實用非晶配電變壓器則標志著第一階段達到高潮，到1989年，美國AlliedSignal公司已經具有年產6萬噸非晶帶材的生產能力，全世界約有100萬臺非晶配電變壓器投入運行，所用鐵基非晶帶材幾乎全部來源于該公司。從1988年開始，非晶態材料發展進入第二階段。這個階段具有標志性的事件是鐵基納米晶合金的發明。1988年日本日立金屬公司的Yashiwa等人在非晶合金基礎上通過晶化處理開發出納米晶軟磁合金(Finemet)。1988年當年，日立金屬公司納米晶合金實現了產業化，并有產品推向市場。1992年德國VAC公司開始推出納米晶合金替代鈷基非晶合金，尤其在網絡接口設備上，如ISDN，大量采用納米晶磁芯制作接口變壓器和數字濾波器件。

在對非晶合金有了初步的了解后,我們在來看一下非晶合金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75%左右，空載電流(變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流)下降約80%，是目前節能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農村電網和發展中地區等負載率較低的地方。中國的上市公司--置信電氣從美國通用電氣公司引進非晶合金變壓器的專有技術后,通過消化吸收，自主創新開發了適合中國電網運行的非晶合金變壓器系列產品,已經成為目前國內規模最大的非晶合金變壓器專業化生產企業,這證明了非晶材料廣闊的市場空間。

2006年開始，硅鋼的大幅度漲價導致非晶價格甚至比硅鋼還低;同時,其節能作用也由于對能源問題的重視而備受關注。非晶帶材由于具有更低的損耗率，在用于新型配電變壓器時，可以起到很好的降低電耗的作用，隨著中國變壓器市場加快向非晶配電變壓器發展，非晶帶材的市場正在不斷擴大。

目前全世界從事非晶材料生產的只有兩家公司:中國安泰科技和日本日立金屬公司。日立金屬是在2003年購買了美國AlliedSignal公司50%的權益后而進入非晶合金業務這一領域的。2006年底,日立金屬目前已經把非晶產能從原來的約3萬噸擴展到了6萬噸,這使日立金屬在這個領域處于絕對壟斷的地位。安泰科技目前還處在追趕者的地位,但所幸的是安泰科技在追趕者中遙遙領先,因為除了日立金屬和安泰科技外,世界上基本上沒有第三家公司可以批量生產非晶帶材的技術和工藝。按照安泰科技剛剛開始的擴產計劃,未來三年內,非晶產能也將擴展到5萬噸。一旦產能能夠順利擴展,未來非晶材料市場將只屬于日立金屬和安泰科技兩家所有。

鐵基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)

特別是鐵損低(為取向硅鋼片的1/3-1/5)，代替硅鋼做配電變壓器可節能60-70%。鐵基非晶合金的帶材厚度為0.03mm左右，廣泛應用于配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器及逆變器鐵芯, 適合于10kHz 以下頻率使用

由于超急冷凝固，合金凝固時原子來不及有序排列結晶，得到的固態合金是長程無序結構，沒有晶態合金的晶粒、晶界存在，稱之為非晶合金，被稱為是冶金材料學的一項革命。這種非晶合金具有許多獨特的性能，如優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高的強度、硬度和韌性，高的電阻率和機電耦合性能等。由于它的性能優異、工藝簡單，從80年代開始成為國內外材料科學界的研究開發重點。

在以往數千年中，人類所使用的金屬或合金都是晶態結構的材料，其原子三維空間內作有序排列、形成周期性的點陣結構。

而非晶態金屬或合金是指物質從液態(或氣態)急速冷卻時，因來不及結晶而在室溫或低溫保留液態原子無序排列的凝聚狀態，其原子不再成長程有序、周期性和規則排列，而是出于一種長程無序排列狀態。具有鐵磁性的非晶態金合金又稱鐵磁性金屬玻璃或磁性玻璃(Glassy Alloy)，為了敘述方便，以下均稱為非晶態合金。

1.水淬法

2.銅模吸鑄法

3.銅模噴鑄法

4.旋轉淬冷法

5.定向凝固

6.粉末冶金

7.高能球磨

等

非晶合金是一種集制造節能和應用節能于一身的高科技綠色材料。我國的非晶合金材料研究起步于上世紀70年代中期，國家科技部從"六五"開始連續五個五年計劃均將非晶、納米晶合金研究開發和產業化列入重大科技攻關項目。

非晶合金材料的制造采用先進的快速凝固技術，在制造過程中節約能耗80%左右，而且制造過程無污染排放，實現了綠色制造。

非晶合金，或稱為金屬玻璃，它是20世紀70年代問世的一種新型材料，是利用急冷技術，將鋼液一次成型為厚度為30微米的薄帶，得到的固體合金（薄帶）是不同于冷軋硅鋼材料中原子規則排列的晶體結構，正是這種合金其原子處于無規則排列的非晶體結構，使其具有狹窄的B-H回路，具有高導磁性和低損耗的特點；同時非晶合金原子排列的不規則限制了電子的自由通行導致電阻率比晶體合金高出2-3倍，這樣也有利于減少渦流損耗。以非晶合金為原料制成的變壓器鐵心，其空載損耗與采用硅鋼片的傳統變壓器相比，減少了75%左右，使非晶合金變壓器具有十分顯著地節能和環保效果，當非晶合金變壓器鐵心用于油浸變壓器時，可明顯減排多種有害氣體。所以，越來越多的生產廠商采用非晶合金來作為變壓器鐵心的原材料。

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?？蛰d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較低，在產品設計時，額定磁通密度不宜選得太高，通常選取1.3~1.35T磁通密度便可獲得較好的空載損耗值。

(2)非晶合金材料的單片厚僅為0.03mm，所以其疊片系數也只能達到82%~86%。

(3)為了使用戶能獲得免維護或少維護的好處，現把非晶合金配電變壓器的產品，都設計成全密封式結構。

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)非晶合金單片厚度極薄，材料表面也不是很平坦，則鐵芯填充系數較低。

(3)非晶合金對機械應力非常敏感。結構設計時，必須避免采用以鐵芯作為主承重結構件的傳統設計方案。

(4)為了獲得優良的低損耗特性，非晶合金鐵芯片必須進行退火處理。

(5)從電氣性能上。為了減少鐵芯片的剪切量，整臺產品的鐵芯由四個單獨的鐵心框并列組成，并且每相繞組是套在磁路獨立的兩框上。每個框內的磁通除基波磁通外，還有三次諧波磁通的存在，一個繞組中的兩個卷鐵芯框內，其三次諧波磁通正好在相位上相反，數值上相等，因此，每一組繞組內的三次諧波磁通向量和為零。如一次側是D接法，有三次諧波電流的回路，當在感應出的二次側電壓波形上，就不會有三次諧波電壓的分量。

根據上面分析，三相非晶合金配電變壓器最合理的結構為:鐵芯，由四個單獨鐵芯框在同一平面內組成三相五柱式，必須經退火處理，并帶有交叉鐵軛接縫，截面形狀呈長方形。繞組，為長方形截面，可單獨繞制成型的，雙層或多層矩形層式。油箱，為全密封免維護的波紋結構。