高熵合金嘉峪关高熵合金材料厂家

高熵合金(High-Entropy Alloys)简称HEAs.是一类具有性能的新型材料，以其的力学性能、耐腐蚀性能、的热稳定性等特点受到科学界广泛关注.高熵合金是由五种以上元素，每种元素的原子分数在5%到35%之间，各元素原子随机占据一个晶格点位的晶体.已经报道的典型合金有：叶均蔚等发现的以CoCrCuFeNi为代表的面心立方固溶体结构的合金；张勇等发现的以A1CoCrFeNi为代表的体心立方固溶体结构的合金.如今，高熵概念被广泛应用于各种材料，如氧化物、硫族化合物和卤化物.高熵态产生了多种改进功能：如热电性能、磁热效应、催化效应等

高熵合金的应用

1.高温性能的应用

无论何种类型,热机的效率随着温度的升高而增加.如核能、燃煤和燃油等发电行业中，工作温度的升高可以降低燃料消耗、污染和运行成本.在喷气发动机工业中，工作温度的增加可使性能改进，例如更重的有效载荷、更大的速度和更大的范围的组合等.目前发动机主要部件材料的开发还是集中在Ni基高温合金材料上，但由于其初始熔点大约在1300℃,镍基高温合金适用于温度仅在1160~1277℃之间.因此，开发具有更高温性能的发动机部件材料变得至关重要.试验表明这两种耐火HEAs在1600℃时的屈服强度超过400MPa,这远Inconel 718 Ni 基高温合金在1000℃的屈服强度(低于200MPa).热机的开发需要进一步改善发动机部件材料的高温性能.与Ni基高温合金相比，HEAs在高温下具有更高的稳定性、更低的成本和密度、正的晶格失配，这表明这些合金由于具有吸引人的高温机械性能，有可能取代Ni基高温合金作为下一代高温材料.

2.断裂韧性的应用

材料的断裂往往关乎着安全的问题,一般来说，根据失效应变可以分为脆性和韧性断裂.脆性断裂没有塑性变形的迹象，通常以灾难性方式发生，开发具有性能的新型金属材料具有重要意义.据报道，当温度从298K下降到77K时，CrMnFeCoNi高熵合金的断裂韧性几乎保持恒定，而CrCoNi高熵合金的断裂韧性略微增加.在这些HEAs中，没有出现像钢、非晶合金、镁合金、多孔金属和纳米金属等许多传统合金那样尖锐的韧脆转变，这表明这些合金可能是极端寒冷条件下应用的优良候选材料，例如，用于船体、飞机和低温储存罐的材料等.

3.耐腐蚀性的应用

我国每年因腐蚀而引起的材料浪费极其严重,研究和开发具有耐腐蚀性较好的材料对资源的节省具有重要意义.Zhang等通过激光表面合金化方法，在304不锈钢上制备了具有良好冶金结合性能的FeCoCrAlNi涂层，试验结果表明FeCoCrAlNi涂层的显微硬度是304不锈钢的3倍，在3.5%的NaCl溶液中，其抗空蚀性能是304不锈钢的7.6倍左右，电流密度比304不锈钢降低了一个数量级.Ye等采用激光表面合金化的方法制备了CrMnFeCoNi涂层，并在3.5%的NaCl和0.5mol/L H2SO4溶液中进行了电位动态极化试验，结果表明HEAs涂层的耐蚀性能均优于A36钢基体，腐蚀电流甚至低于304不锈钢.高熵合金作为一种新开发的多主元合金，了基于单一多数主体元素的传统合金的设计限制，具有提高耐腐蚀性的潜力.这表明这些具有的内在耐腐蚀性的新型合金，在恶劣环境的应用中具有的经济和安全益处.

高熵合金的四个核心效应

1.高熵效应

高熵效应是HEA的标志性概念.比较理想的形成熵与属的焓(选定IM化合物的形成焓)可以得知，在具有5个或更多元素的近等摩尔合金中，其更有利于形成SS相而不是IM化合物.这时不考虑特殊组合，仅熵和焓的高低来分析常规的SS相和IM相.熵值也只考虑生成熵.虽然振动、电子和磁性也影响其熵值，但是主要的因素仍然是合金的结构.

2.晶格畸变

严重的晶格畸变是因为高熵相中的不同原子尺寸导致的.每个晶格位置的位移，取决于占据该位置的原子和局部环境中的原子类型.这些畸变比传统合金严重的多.这些变原子位置的不确定性导致合金的形成焓较高.虽然在物理上，这可以降低X射线衍射峰的强度，增加硬度，降低电导率，降低合金的温度依赖性.但是，仍然缺少系统的实验来定量描述这些性能的变化值是多少.例如，组成原子之间的剪切模量不匹配，也可能有助于硬化；局部键的变化也可能改变电导率、热导率和相关的电子结构.

3.缓慢的扩散特点

在HAs中，扩散是缓慢的.这可以在纳米晶和非晶合金的形成和其显微结构中观察到.

4."鸡尾酒"效应

"鸡尾酒"效应是S.Ranganathan教授使用的短语.初的意图是"一种愉快，愉快的混合物".后来，它意味着一种协同混合物，终结果是不可预测，且大于各部分的总和.这个短语描述了三种不同的合金类别；大块金属玻璃、超弹性和超塑性金属以及HEAs.这些合金都是多主元素合金."鸡尾酒"效应表征了无定形大块金属玻璃的结构和功能特性

上海隆司新材料提供各种体系熔炼服务，钴铬铁镍锰高熵合金 CoCrFeNiMn 铝钴铬铁镍 AlCoCrFeNi2.1 铌钼钽钨高熵合金 NbMoTaW 铌钼钽钨铝 NbMoTaWAl TiZrVTa Al1Mo0.5Nb1Ta0.5Ti1Zr1 铌钼钽钨钒 NbMoTaWV 钴铬铁镍 CoCrFeNi FeCoNiCrCu Al0.1CoCrFeNi等各种体系产品，可按您对成分、和工艺的要求进行各种体系的高熵合金熔炼，各种难熔高熵合金，变形高熵合金，轻质高熵合金均可为您定制

人们设计了各种同时包含软相与硬相的共晶高熵合金，其中软相通常为γ型高熵固溶体，可以为合金提供塑性；而硬相有β相、Laves相、CoMo2Ni相等，其与软相的界面可以阻碍位错运动，起到强化作用。双相高熵合金在凝固过程中直接形成同时具有软硬两相的原位复合材料，利用界面强化，共晶高熵合金通常具有的室温、中温强度以及塑性，并具有密度低、组织稳定性高等特点，使其在中温应用的结构材料领域具有发展潜力。

难熔高熵合金主要是由铌、钼、钽、钨、锆、钒等抗氧化性较差的高熔点元素作为主元，在高温氧化过程中难以生成致密的氧化物来阻碍氧内扩散。对于难熔高熵合金通常研究钨、钼等在氧化过程中的作用。针对高熵合金的实际开发需求，可以从涂层、热处理工艺和制备方法等方面优化高熵合金的氧化性能。