高熵合金
编辑高温合金 (HEA) 是通过混合等量或相对较大比例的(通常)五种或更多种元素而形成的合金。 在合成这些物质之前,典型的金属合金由一种或两种主要成分和少量其他元素组成。 例如,可以向铁中添加其他元素以改善其性能,从而形成铁基合金,但通常以相当低的比例添加,例如各种钢中碳、锰和其他元素的比例。 因此,高熵合金是一类新型材料。 高熵合金这个词是由中国台湾科学家 Jien-Wei Yeh 创造的,因为当混合物中的元素数量较多时,混合的熵增加会xxx增加,而且它们的比例更接近相等。 其他研究人员还提出了一些替代名称,例如多组分合金、成分复杂的合金和多主元素合金。
这些合金目前是材料科学和工程领域的重要关注焦点,因为它们具有潜在的理想特性。此外,研究表明,一些 HEA 具有相当好的强度重量比,具有更高的抗断裂性、抗拉强度和 耐腐蚀性和抗氧化性优于常规合金。 尽管自 1980 年代以来就开始研究 HEA,但研究在 2010 年代大幅加速。
发展
编辑在将高熵合金和多组分系统分类为单独的一类材料之前,核科学家已经研究了一种现在可以归类为高熵合金的系统:在核燃料 Mo-Pd-Rh-Ru- Tc 粒子在晶界和裂变气泡处形成。 医疗行业对了解这五种金属粒子的行为特别感兴趣,因为 Tc-99m 是一种重要的医学成像同位素。
定义
编辑HEA 没有普遍认可的定义。 最初将 HEA 定义为包含至少 5 种元素且浓度在 5 至 35 原子百分比之间的合金。 然而,后来的研究表明这个定义可以扩展。 奥托等人。 建议只有形成没有金属间相的固溶体的合金才应被视为真正的高熵合金,因为有序相的形成会降低系统的熵。
一些作者将四组分合金描述为高熵合金,而另一些作者则认为满足 HEA 其他要求但只有 2-4 种元素或混合熵介于 R 和 1.5R 之间的合金应被视为中熵合金。
合金设计
编辑在传统的合金设计中,根据其特性选择一种主要元素,例如铁、铜或铝。 然后,添加少量附加元素以改善或增加性能。 即使在二元合金系统中,也很少有两种元素以几乎相等的比例使用的常见情况,例如 Pb-Sn 焊料。
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