版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們

[科普中國(guó)]-高熵合金

科學(xué)百科
原創(chuàng)
科學(xué)百科為用戶提供權(quán)威科普內(nèi)容,打造知識(shí)科普陣地
收藏

高熵合金(High-entropy alloys)簡(jiǎn)稱HEA,是由五種或五種以上等量或大約等量金屬形成的合金。由于高熵合金可能具有許多理想的性質(zhì),因此在材料科學(xué)及工程上相當(dāng)受到重視。以往的合金中主要的金屬成分可能只有一至兩種。例如會(huì)以鐵為基礎(chǔ),再加入一些微量的元素來提升其特性,因此所得的就是以鐵為主的合金。過往的概念中,若合金中加的金屬種類越多,會(huì)使其材質(zhì)脆化,但高熵合金和以往的合金不同,有多種金屬卻不會(huì)脆化,是一種新的材料。

簡(jiǎn)介高熵合金(High-entropy alloys)簡(jiǎn)稱HEA,是由五種或五種以上等量或大約等量金屬形成的合金。由于高熵合金可能具有許多理想的性質(zhì),因此在材料科學(xué)及工程上相當(dāng)受到重視。以往的合金中主要的金屬成分可能只有一至兩種。例如會(huì)以鐵為基礎(chǔ),再加入一些微量的元素來提升其特性,因此所得的就是以鐵為主的合金。過往的概念中,若合金中加的金屬種類越多,會(huì)使其材質(zhì)脆化,但高熵合金和以往的合金不同,有多種金屬卻不會(huì)脆化,是一種新的材料。

研究發(fā)現(xiàn)有些高熵合金的比強(qiáng)度比傳統(tǒng)合金好很多,而且抗斷裂能力、抗拉強(qiáng)度、抗腐蝕及抗氧化特性都比傳統(tǒng)的合金要好。高熵合金在2004年以前就已問世,但在2010年代才有許多相關(guān)的研究。1

合金合金,就是兩種或兩種以上化學(xué)物質(zhì)(至少有一組分為金屬)混合而成具有金屬特性的物質(zhì),一般由各組分熔合成均勻的液體,再經(jīng)冷凝而得。

合金至少會(huì)以下三種中的一種:元素形成的單一相固態(tài)溶液,許多金屬相形成的混合物,金屬形成的金屬互化物。固態(tài)溶液的合金其微結(jié)構(gòu)有單一相,部分為溶液的合金則是有二相或二相以上,其分布可能是勻相,也可能不是勻相,依材料冷卻過程的溫度變化而定。金屬互化物一般會(huì)有一種合金或純金屬包在另一種純金屬內(nèi)。

由于合金一些特性比純金屬元素要好,因此會(huì)用在特定的應(yīng)用中。合金的例子包括鋼、焊料、黃銅、白镴、磷青銅及汞齊等。

合金的成分一般是以質(zhì)量比例來計(jì)算。合金依其原子組成的方式,可以區(qū)分為替代合金或間質(zhì)合金,又可以進(jìn)一步區(qū)分為勻相(只有一相)、非勻相(不止一相)及金屬互化物(兩相之間沒有明顯的邊界)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)