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什麼是高熵合金系列

發布時間:2022-06-17 10:25:36

⑴ 高熵合金的簡介

有人認為非晶或玻璃的原子混亂度高或熵高,而高熵必然導致高的玻璃化形成能力,所以有人提出一個混亂理論。但是,後來有學者發現高熵和高的玻璃化形成能力並不一致,倒是發現有些高混合熵合金可以形成單相固溶體。對此,葉均蔚等認為這種固溶體是高混合熵穩定的固溶體,因此命名為高熵合金。至於為什麼高混合熵合金玻璃化形成能力並不高,張勇等統計了大量的高混合熵合金,從原子尺寸差,混合焓和混合熵角度作了系統分析,並用Adam-Gibbs方程作出了解釋。
已有的研究報道發現,高熵合金具有一些傳統合金所無法比擬的優異性能,如高強度、高硬度、高耐磨耐腐蝕性、高熱阻、高電阻等,從而成為在材料科學和凝聚態物理領域中繼大塊非晶之後一個新的研究熱點。目前,高熵合金的研究多是集中在鑄態下的性能測試,我們知道鑄態下的產品有著天然的性能缺陷(如由於熱脹冷縮造成的空洞、疏鬆等),而對其熱處理、熱加工後的性能研究缺少有報道。有人曾預言,未來幾十年內,最有發展潛力的三大研究熱點是大塊非晶、復合材料和高熵合金。

⑵ 高熵合金的介紹

高熵合金的提出是基於20世紀90年代大塊非晶合金的開發,人們都致力於尋找具有超高玻璃化形成能力的合金。

⑶ 高熵合金相比傳統合金它具有很多優異的性能,那它的主要應用及未來發展是什麼樣的呢

合金材料新概念——高熵合金(納米高熵合金元素高熵合金)20世紀末,傳統合金接近成熟和飽和狀態,難以創造新的合金體系或舊的合金體系,難以創新合金納米高熵合金概念,難以產生有趣的合金體系特徵。
高熵合金設計改變了鋁元素。至於高混合熵合金,其玻璃化轉變能力不高,張勇等...如圖所示,等原始比例合金熔體的混合熵...使用更多抗氧化元素,鋁或硅,合金耐高溫。
高熵合金可以很好地應用於航空航天和空間探索領域。

⑷ 高洛是什麼材質

技術介紹高熵合金,又名高混亂度合金,是一種擁有5-13元的多主元合金。由於其高溫熱穩定性、耐蝕性、高強度、高抗氧化性以及優良的磁電性能等,為金屬材料開創了一個新的領域,是目前極具發展潛力的新興材料。

⑸ 如何評價高熵合金應用前景如何有沒有前途還是僅僅玩的概念

材料合金化新概念-高熵合金(納米高熵合金元高熵合金) 20世紀末傳統合金已經接近熟及飽狀態傳統合金觀念已難再創造新合金系統或者說舊合金系統創新合金納米高熵合金觀念產許合金系統產許趣特性

⑹ 高熵合金的研究現狀

最早的論文將HEAs定義為「由等摩爾比的五個或更多元素組成的合金」。等摩爾濃度的要求是「每個元素的濃度在5-35.%之間元素。」因此,HEAs不必是等摩爾的,這顯著增加高熵合金的數量。HEA還可能包含微量元素,以改善HEA的屬性,擴展HEA的數量。這種組合物僅規定了元素濃度,對熵的大小沒有限制。
構的主要因素。目前這一領域的關注點已經從3d過渡金屬MPEAs,發展到了7個合金系列。每個合金系列包括6-7元素,已經產生了超過408種新合金。在這408種合金中含有648種不同的微觀結構。研究發現,合金元素數量和加工條件對其顯微結構有顯著的影響。不同結構的高熵合金,呈現出不同的結構性能和功能特點。雖然高熵合金的性能研究,仍處於起步階段,但是其獨特的結構和廣泛合金種類,為其結構化應用和功能化應用提供了基礎。

⑺ 高熵合金都有哪些材料

傳統合金的發展經驗認為,組成合金的金屬元素多了之後,會形成諸多結構復雜的脆性金屬間化合物,惡化合金性能。然而近年來,研究者們發現,將 5 種或 5 種以上的金屬元素按等摩爾比或近等摩爾比混合在一起,不區分主要元素,熔煉得到的合金具有顯微結構簡化、不傾向於出現金屬間化合物、具有納米析出物與非晶質結構等結構特徵,具有高強度、高硬度、耐回火軟化、耐磨等性能特性。這類合金最初由台灣清華大學的葉均蔚等人率先定義為多主元合金或高熵合金。現有傳統合金還沒有哪種合金可以同時具備以上優異性能,因此,高熵合金具有極為廣闊的應用前景,可大幅度應用於製作高強度、耐高溫、耐腐蝕的刀具、模具及機件,是切入高功能、高附加值特殊合金材料領域的良好契機。

⑻ 高熵合金的定義

目前,高熵合金一般可以被定義為由五個以上的元素組元按照等原子比或接近於等原子比合金化,其混合熵高於合金的熔化熵,一般形成高熵固溶體相的一類合金。簡言之,五元合金相圖中,在中間位置存在固溶體相區,這種固溶體目前認為是混合熵穩定的固溶體。已經報道的典型合金有:葉均蔚等發現的以CoCrCuFeNi為代表的面心立方固溶體結構的合金;張勇等發現的以A1CoCrFeNi為代表的體心立方固溶體結構的合金。

⑼ 高熵合金的性質

目前,根據研究高熵合金性質和特點總結所謂的高熵合金4大效應
1.熱力學上的高熵效應
如圖1所示,當合金由兩種元素等原子比混合時其合金熔體的混合熵為0.69R,而由五種元素組成的等原子比合金熔體的混合熵已經可以達到1.61R,而一般金屬合金的熔化熵為1R左右。可以看出,高熵合金的混合熵要明顯高於傳統金屬合金。同時從圖中也可以看出,當等原子比合金熔體的混合熵隨合金組元數的增加而增加,但是當組元數超過13以後,其合金熔體的混合熵增長的幅度將趨於平緩。

圖1.等原子比合金按正則溶體得到的混合熵和組元數N的關系(Zhang et a1.,2007), 縱坐標的單位R為摩爾氣體常量,R=8.31J/(K·mol)
2.結構上的晶格畸變效應
高熵合金存在著嚴重的晶格畸變,嚴重的晶格畸變必然會影響到材料的力學,熱學,電學等一系列性能。如高熱阻,高電阻效應。
3.動力學上的遲滯擴散效應
相變取決於原子擴散,它需要組元之間的協同擴散才能達到不同相的平衡分離。這種必要的協同擴散,以及阻礙原子運動的晶格畸變,都會限制高熵合金中的有效擴散速率。在高熵合金的鑄造過程中,冷卻時的相分離在高溫區間通常被抑制從而延遲到低溫區間。
4.性能上的「雞尾酒」效應
高熵合金的『』雞尾酒」效應是指其多種元素的本生特性和他們之間相互作用使高熵合金呈現一種復雜效應。這種「雞尾酒」效應是一位印度科學家首先提出的。舉例來說,如果使用較多輕元素,合金的總體密度將會減小;如果使用較多的抗氧化元素,如鋁或硅,合金的高溫抗氧化能力就會提高。

⑽ 高熵合金

材料合金化新概念-高熵合金(納米高熵合金,多元高熵合金)
20世紀末,傳統合金已經接近成熟及飽和狀態,傳統合金觀念已很難再創造新的合金系統或者說在舊的合金系統中創出新的合金,但納米高熵合金觀念可產生許多合金系統,產生許多有趣的特性。

所謂多元(納米)高熵合金就是多種元素的合金,其中每個主要元素皆具有高的原子百分比,有人定義高熵合金的主要元素數目大於等於5,但其原子百分比都不超過35%。也就是說,高熵合金不像傳統合金一樣,含有一個50%以上的主要元素。

傳統合金的經驗容易是人誤認為多個主元素合金將產生多種金屬間化合物,不但難以分析而且材質變脆,缺乏應用性。然而通過研究發現,這種經驗不適用於高熵合金,因為金屬元素多時,高熵效應反而會促進元素間的混合,混合成體心立方結構BBC或面心立方結構FCC或非晶結構,而不傾向形成脆性的金屬間化合物

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