一、高熵合金简介:
高熵合金(High-entropy alloys)简称HEA,是利用五种或五种以上,等量或大约等量的金属形成的合金。每个元素原子都随机分布,抑制了脆性化合物的生成,因此高熵合金的韧性很强。其内部微观结构混乱,原子排布随机、无序,这种合金是通过对高温液态金属快速冷却(快速淬火)实现的。与只以一种金属元素为主,添加少量其他元素的传统合金相比,高熵合金拥有更多优异的性能,比如高硬度、高加工硬化、耐高温软化、耐腐蚀、高电阻等。
二、高熵合金的制造过程:
制备高熵合金的方法多种多样,包括机械合金化、真空熔炼、电弧熔炼、等离子喷涂等。这些方法可以根据具体需求和条件进行选择,通过精确控制各元素的含量和制造工艺,可以制备出具有特定性能的高熵合金。
三、高熵合金的应用领域:
高熵合金具有高强度、高温抗氧化性、优秀的耐腐蚀能力、良好的可塑性和可加工性,以及不对称形变的特性。这些特性使得高熵合金在多个领域具有广泛的应用前景。以下是一些主要的应用领域:
航空航天领域:高熵合金由于其出色的高温稳定性和耐腐蚀性能,可以用于制造高温部件,如涡轮叶片、喷气发动机组件等,确保这些部件在极端工作条件下能够保持结构稳定。
能源领域:在核能和化学能源设备中,高熵合金可以作为耐热、耐腐蚀材料,用于制造如核反应堆构件、石油炼化设备等。
化工领域:高熵合金在制造耐腐蚀设备方面表现出色,如化学反应器、管道等,其在强腐蚀介质中能够保持出色的耐蚀性。
汽车领域:高熵合金在汽车发动机部件、排气系统等方面的应用可以提高汽车零部件的耐磨性和耐腐蚀性能,从而延长使用寿命。
此外,高熵合金还在耐磨涂层、高频交流材料、光传输材料、生物医用材料、氢储存材料、船舶及海洋工程材料、热电材料、超导材料、电磁材料等领域广泛应用。