高熵領(lǐng)域新維度：高熵合金纖維

高強度合金纖維/絲材被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，如橋梁纜索和起重機繩索等方面，對民生和國家安全至關(guān)重要。常用的傳統(tǒng)高強度合金線材多為不銹鋼線材、碳鋼線材、銅合金線材和珠光體鋼絲等。然而，隨著工業(yè)發(fā)展，絲材的使用環(huán)境變得更加苛刻，對高強韌合金絲材的力學(xué)性能提出了更高的要求，尤其是強度和塑性方面。例如，隨著橋梁跨度的增大，對橋梁纜索的強韌性提出了更高的要求，需要同時提升絲材強度、減輕其自身重量并降低工程整體成本。在航母阻攔索中需要高強韌合金絲材可以保障艦載機安全返航，對國民經(jīng)濟建設(shè)、軍工和國防等領(lǐng)域有著重要意義。此外，還在焊接和3D打印領(lǐng)域有著應(yīng)用前景。嚴(yán)苛的服役環(huán)境對傳統(tǒng)線材產(chǎn)生極大考驗，迫切需要開發(fā)新型高強韌合金材料。

高熵合金纖維是高熵合金領(lǐng)域的一項新興研究課題，具有獨特的潛能[1?9]。本文通過其微觀結(jié)構(gòu)，包括晶體學(xué)特征、晶界結(jié)構(gòu)和微觀組織闡釋，分析高熵合金纖維的力學(xué)特性，如抗拉強度、韌性和硬度，并與三維塊體高熵合金進行對比。最后，探討這些纖維在柔性材料領(lǐng)域的應(yīng)用前景，如在可穿戴技術(shù)和醫(yī)療器械領(lǐng)域和阻攔索等工程領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，以及它們在新型材料設(shè)計中的潛力。

1. 高熵合金纖維簡介

當(dāng)今材料技術(shù)整體發(fā)展態(tài)勢為：材料制備與應(yīng)用向低維化、微納化發(fā)展，材料研發(fā)向更加惠及民生的方向發(fā)展，并在資源和能源的可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。宏觀上的低維化通常是指從體材料向薄板材料和纖維材料的發(fā)展。隨著電子設(shè)備的發(fā)展，柔性電子設(shè)備越來越受到大家的重視，這種設(shè)備是指在一定范圍的形變（彎曲、折疊、扭轉(zhuǎn)、壓縮或拉伸）條件下仍可工作的電子設(shè)備。很多廠商目前都已經(jīng)開始研發(fā)和推出相關(guān)的產(chǎn)品，比如彎曲顯示器與觸屏、射頻識別標(biāo)簽、可穿戴傳感器、可植入醫(yī)療器械、手環(huán)、手表甚至是手機等等。柔性、可彎曲化將是未來電子設(shè)備的發(fā)展潮流，也是科技領(lǐng)域中未來若干年內(nèi)的重要增長點。

目前對高熵合金纖維材料的研究相對較少，與傳統(tǒng)的塊體材料相比[10?18]，高熵合金纖維主要集中于加工塑性良好的單相面心立方（FCC）高熵合金、共晶高熵合金和中熵合金。制備方法主要包括旋鍛拉拔法和玻璃包覆法。如圖1，研究學(xué)者對高熵合金纖維的微觀組織進行系統(tǒng)表征，探討拉伸過程中的應(yīng)變速率和拉伸溫度的影響，相比于塊體材料，高熵合金纖維的抗拉強度大幅提升，其強化機制比較復(fù)雜，包括析出強化、細(xì)晶強化、位錯強化、織構(gòu)強化等多重強化作用，但會犧牲材料的塑性，因此可通過后續(xù)熱處理等方法在強度和塑性之間取得良好平衡。此外，研究表明，在低溫環(huán)境下，高熵合金纖維表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價值，具有良好的力學(xué)性能。

圖1 高熵合金纖維概況

2. 高熵合金纖維的制備方法

目前，對于高熵合金三維塊體的研究主要集中于真空電弧熔煉制備的鑄態(tài)小樣品方面。然而為了進一步拓展高熵合金工業(yè)化應(yīng)用的前景，同時改善高熵合金的力學(xué)性能，對鑄態(tài)高熵合金樣品進行適當(dāng)?shù)募庸ぷ冃我约盁崽幚肀夭豢缮伲瑹峒庸み^程不僅可以減少鑄造產(chǎn)生的缺陷，如縮松、縮孔、偏析等，也可以對合金的微觀組織結(jié)構(gòu)與各種性能方面進行適當(dāng)調(diào)控。

為了進一步提升鑄態(tài)合金的力學(xué)性能，塑性加工必不可少，合金的塑性加工工藝主要包括軋制、鍛造、擠壓以及高壓扭轉(zhuǎn)等方式。目前，已有部分高熵合金的制備過程應(yīng)用了軋制和鍛造這兩種工藝，鍛造可使合金的組織更加均勻，細(xì)化晶粒，冷軋變形能夠非常有效地提高合金的硬度，甚至改變合金的相組成。對于高熵合金絲材的制備方法目前主要由以下三種：旋鍛拉拔法、低溫軋制法和玻璃包覆法。

2.1 旋鍛拉拔法

Li等[19]首先采用熱拉拔方法制備了高性能的高熵合金纖維材料。在旋鍛熱拉拔工藝制備高熵合金絲材的過程中，首先使用無心磨床對高熵合金進行精密磨削，目的是去除可能存在的表面氧化皮等缺陷，以避免后續(xù)塑性加工中由于表面缺陷引起的應(yīng)力集中，確保最終絲材的質(zhì)量。隨后進行高溫?zé)嵝懱幚?，這一步驟一方面降低合金棒材的直徑，以滿足后續(xù)熱拉拔工藝對樣品尺寸的要求；另一方面，通過引入三向壓應(yīng)力的旋鍛加工，進一步優(yōu)化合金內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)晶粒細(xì)化，并顯著提升材料的加工性能和力學(xué)特性。最后，使用臥式拉拔機進行熱拉拔，并采用石墨乳作為潤滑劑，以確保拉拔過程中樣品表面不受氧化影響。圖2展示了熱拉拔后的高熵合金絲材實物，顯示了其連續(xù)均勻的宏觀形貌和良好的拉拔工藝效果。

圖2 熱拉拔后的Al0.3CoCrFeNi高熵合金絲材實物圖

2.2 低溫軋制法

低溫軋制法是一種用于制備高熵合金絲材的工藝方法，首先從高熵合金鑄錠上切取較大直徑的棒狀樣品。在液氮溫度下（約77 K或更低），棒狀樣品經(jīng)歷一系列軋制和擠壓，使用特殊設(shè)計的量規(guī)或模具，逐漸減小樣品的直徑并改變截面形狀。最終制備出具有所需直徑和截面形狀的高熵合金絲材。Kwon等[20]將高熵合金鑄錠加工成直徑為12.5 mm的棒狀樣品。在77 K下采用逐漸變小的圓形孔，將棒材的直徑從12.5減小到7.5 mm，總面積減少了64%。為了保持軋制過程中的低溫，每次軋制前樣品都被浸入液氮中。這種制備方法的特點在于能夠在低溫環(huán)境下進行，從而有可能改變材料的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使得最終的高熵合金絲材具有特定的力學(xué)性能和應(yīng)用特性。

2.3 玻璃包覆法

Chen等[21]采用玻璃包覆拉絲(Taylor–Ulitovsky)方法成功制備了直徑為40和100 μm的CoCrNi中熵合金微絲。這些微絲表現(xiàn)出優(yōu)異的強度和延展性，并且在拉伸行為中呈現(xiàn)出異常的尺寸效應(yīng)。初始的等摩爾CoCrNi合金鑄錠是通過真空電弧熔煉制備（元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.9%），隨后進行了4次重熔以確保成分均勻性。從鑄錠上切割直徑為4.5 mm、長度為10 mm的樣品，利用Taylor–Ulitovsky設(shè)備制備長度為200 mm的合金微絲，通過稀氫氟酸的腐蝕方法去除微絲表面玻璃殼。

3. 高熵合金纖維的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能

材料一般可以分為剛性材料和柔性材料，對于高熵合金而言，通常認(rèn)為三維塊體高熵合金為剛性材料，而具有一定柔韌性并且可卷曲或彎折的纖維或薄帶為柔性材料。高熵合金的研究主要集中于三維塊體材料方面，但隨著微納米技術(shù)的迅速發(fā)展，各種微電子機械系統(tǒng)、微納米器件相繼出現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用，這些微器件將大量釆用幾何尺寸在微米或亞微米量級的金屬絲、金屬薄膜等微尺度材料。此時，材料塑性變形載體如位錯線、孿晶缺陷等的特征尺度和作用空間與其外部幾何尺寸或微觀結(jié)構(gòu)尺寸處于相似量級。由于這兩種尺度對變形的約束作用以及表界面的影響，導(dǎo)致微尺度金屬材料表現(xiàn)出與宏觀尺度材料不同的塑性變形行為，如尺度效應(yīng)、反常效應(yīng)等。這些反常塑性行為對于微尺度材料的開發(fā)和應(yīng)用至關(guān)重要，因而受到了人們的普遍關(guān)注。

3.1 Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維

圖3為經(jīng)過熱旋鍛與熱拉拔制備的直徑為3.15和1.00 mm的Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維縱截面背散射電子衍射（EBSD）圖，相結(jié)構(gòu)主要為簡單的面心立方（FCC）結(jié)構(gòu)。纖維內(nèi)的晶粒沿拉拔方向伸長，具有明顯的方向性，反極圖顯示形變織構(gòu)主要為<111>和<100>絲織構(gòu)，且具有部分再結(jié)晶晶粒。圖4對比了不同F(xiàn)CC、體心立方（BCC）和密排六方（HCP）結(jié)構(gòu)的高熵合金，在溫度為77 K的條件下，Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維的抗拉強度為1600 MPa，延伸率可達17.5%。具有FCC結(jié)構(gòu)的Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維，其抗拉強度明顯高于大多數(shù)FCC結(jié)構(gòu)高熵合金，同時塑性優(yōu)于BCC高熵合金，強塑性處于高熵合金相對空白的領(lǐng)域，因此，鍛造和旋拔相結(jié)合的熱加工工藝可有效提高高熵合金力學(xué)性能，且其隨溫度降低強韌性反而提高的特點使其適用于極端低溫環(huán)境，有望進一步拓展高熵合金應(yīng)用領(lǐng)域。

圖3 不同直徑Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維的背散射電子衍射圖：(a) ?3.15 mm；(b) ?1.60 mm；(c) ?1.00 mm

圖4 不同相結(jié)構(gòu)高熵合金抗拉強度和延伸率對比圖

進一步對Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維進行退火處理，直徑為1.0 mm Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維在合金晶界處析出了納米級球狀富Al–Ni的B2析出相（圖5）。隨著退火時間從10延長到720 min，纖維中的晶粒尺寸長大不明顯，晶粒的生長速率較慢，平均晶粒尺寸約為2 μm，但析出相的含量與尺寸則隨時間延長呈現(xiàn)輕微增長的趨勢，這可能由于Al元素與Ni元素的混合焓較負(fù)，隨著退火時間的增加，Al、Ni原子的偏聚程度也逐漸增加，從而導(dǎo)致B2結(jié)構(gòu)相尺寸與含量的增長。透射電鏡（TEM）結(jié)果進一步確認(rèn)了纖維的微觀結(jié)構(gòu)主要由面心立方結(jié)構(gòu)基體和B2結(jié)構(gòu)析出相組成（圖6）。

圖5 直徑為1.0 mm的Al0.3CoCrFeNi高熵合金纖維在900 °C分別退火不同時間的掃描電鏡照片，背散射電子衍射圖像，IPF圖和反極圖：（a1–a4）10 min；（b1–b4）30 min；(c1–c4) 300 min；(d1–d4) 720 min

圖6 直徑1.0 mm Al0.3CoCrFeNi纖維900 °C退火720 min后透射電鏡圖像：(a)基體和析出相形貌圖；(b)析出相形貌放大圖；(c)基體選區(qū)電子衍射圖；(d)析出相選區(qū)電子衍射圖

對于Al0.3CoCrFeNi高熵合金在不同狀態(tài)下與其他傳統(tǒng)合金纖維的力學(xué)性能進行了對比研究，如圖7所示。結(jié)果顯示，不同的制備方法對合金的性能影響顯著。雖然在室溫下，鑄態(tài)、鍛造態(tài)和單晶態(tài)的Al0.3CoCrFeNi高熵合金展現(xiàn)出較高的塑性，但纖維狀態(tài)的合金卻表現(xiàn)出更高的屈服強度和抗拉強度。同時，高熵合金纖維的力學(xué)性能也超過了其他傳統(tǒng)纖維。這一差異的主要原因是熱變形加工引起的晶粒細(xì)化和位錯密度的增加，從而提高了纖維的強度，而大量的納米球狀B2析出相也在強化面心立方基體方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

圖7 Al0.3CoCrFeNi高熵合金塊狀與纖維形態(tài)及其它纖維的性能比較[22?31]：(a)抗拉強度與斷裂延伸率的關(guān)系；(b)屈服應(yīng)力與斷裂延伸率的關(guān)系

3.2 AlCoCrFeNi2.1高熵合金纖維

Zhou等[32]采用了多次冷拔和隨后退火的方法，在AlCoCrFeNi2.1超細(xì)晶粒共晶高熵合金中形成了仿生竹纖維異質(zhì)微結(jié)構(gòu)，如圖8所示。這種微結(jié)構(gòu)中硬度較高的B2纖維被嵌入到柔軟的面心立方基體中，實現(xiàn)了出色的強度和延展性的協(xié)同效應(yīng)。由于這種結(jié)構(gòu)的不均勻性，B2纖維和FCC基體相之間產(chǎn)生了變形不相容性和應(yīng)變梯度，引起了明顯的異質(zhì)變形誘導(dǎo)硬化。這種硬化效應(yīng)不僅增強了FCC基體并有助于卓越的屈服強度，還加強了高應(yīng)變硬化并推遲了脆性B2纖維的局部應(yīng)變，同時提高了拉伸延展性。

圖8 AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金纖維：(a) 鑄態(tài)樣品背散射電子圖像；(b)高熵合金纖維的背散射電子圖像；(c)纖維微觀結(jié)構(gòu)示意圖；(d) 高熵合金纖維工程應(yīng)力–應(yīng)變曲線；(e) AlCoCrFeNi2.1高熵合金纖維與其他高熵合金纖維的力學(xué)性能對比[32]

3.3 CoCrFeMnNi高熵合金纖維

近期Kwon等人報道了CoCrFeMnNi纖維的制備工作。在圖9(a)中可以看到高密度的黑線，表明軋制過程中形成了大量形變孿晶，且彼此相交。對同一區(qū)域進行了平均定向誤差（KAM）分析，通常在位錯很少的材料中，KAM值接近于零，然而，在CoCrFeMnNi高熵合金纖維中，KAM值增加到1.1，這意味著除了變形孿晶之外還存在許多位錯。通過透射電鏡進一步分析微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)孿晶非常薄（5~20 nm），如圖9(c)所示。衍射圖案9(d)表明，孿晶的交叉是由不同孿晶變體引起的，由于口徑軋制會沿樣品圓周向各個方向施加應(yīng)力，多變體孿晶引起的交叉孿晶形態(tài)可以更有效地細(xì)化晶?；w。

圖9 CoCrFeMnNi高熵合金纖維：(a) 背散射衍射圖；(b)同一區(qū)域的KAM圖；(c) 透射電鏡明場圖；(d) [011]方向衍射圖案

通常認(rèn)為，材料的強度和抗氫脆性呈負(fù)相關(guān)，即隨著強度的增加，抗氫脆性可能會降低。這是因為細(xì)晶強化所造成的晶界、孿晶界和位錯等在提高材料強度的同時，也提供了更多氫的捕獲點，增加了材料的吸氫能力。但是，Kwon等人的研究結(jié)果表明，采用深冷拔工藝（冷拔溫度為77 K）制備的CoCrFeMnNi高熵合金纖維不僅具有優(yōu)異的拉伸強度，還展現(xiàn)出較好的抗氫脆性。經(jīng)過特殊變形處理的CoCrFeMnNi高熵合金纖維其屈服強度超過1500 MPa，主要由于深冷拔狀態(tài)下大量位錯和變形孿晶的形成。高抗氫脆性則源于面心立方高熵合金的結(jié)構(gòu)特性。CoCrFeMnNi高熵合金纖維呈FCC結(jié)構(gòu)，對氫的擴散產(chǎn)生了阻礙作用，同時較大晶格畸變和緩慢擴散效應(yīng)進一步抑制了氫的擴散，使得氫難以深入材料內(nèi)部，只在表面填充，這種兼顧高強度與抗氫脆性的高熵合金纖維有望應(yīng)用于螺栓緊固件領(lǐng)域。

3.4 CoCrFeNi高熵合金絲材

Huo等人[33]采用了一系列工藝，包括熱鍛、退火和冷拔，將CoCrFeNi高熵合金從直徑為9.3 mm冷拔至7 mm。該合金也屬于單相FCC結(jié)構(gòu)，并具有較低的層錯能，因此在冷拔過程中產(chǎn)生了一定數(shù)量的形變孿晶，其微觀組織如圖10所示。圖11為拉伸性能測試，冷變形狀態(tài)的樣品保留了大量位錯，導(dǎo)致其屈服強度較高，拉伸過程中呈現(xiàn)出加工軟化的特征，即在屈服點后應(yīng)力下降，室溫表現(xiàn)出適中的屈服強度和斷裂延展率，隨著溫度降低至223 K，由于激活了二次形變孿晶并增加了位錯阻力，其強度和塑性均有所提高。在923 K高溫下，變形機制主要表現(xiàn)為位錯的滑移和回復(fù)，以及再結(jié)晶作用，盡管強度有所降低，但塑性顯著提高。

圖10 CoCrFeNi高熵合金絲材：(a) 縱截面獲得的晶粒取向和[001]反極圖；(b)冷拉過程中產(chǎn)生的納米孿晶束

圖11 CoCrFeNi高熵合金絲材應(yīng)力–應(yīng)變曲線

3.5 CoCrNi中熵合金纖維

除常見的熱拔、冷拔工藝，還有學(xué)者采用Taylor–Ulitovsky的方法制備了CoCrNi中熵合金纖維（圖12）[21]。樣品直徑均勻，表面質(zhì)量較好，纖維與塊體均為單相FCC結(jié)構(gòu)，能譜結(jié)果顯示Co、Cr、Ni元素分布均勻。與塊體相比，采用玻璃包覆制備的纖維力學(xué)性能有明顯提高，如制備直徑100 μm纖維屈服強度450 MPa，約為塊體性能的2倍，同時延伸率還能保持41%，當(dāng)纖維直徑減少至40 μm時，其屈服強度提高至638 MPa，延伸率升高至48%，兩種直徑的纖維均表現(xiàn)出良好的拉伸力學(xué)性能和優(yōu)異的加工硬化能力。優(yōu)異的力學(xué)性能源于Lomer–Cottrell位錯鎖、層錯、納米尺度的形變孿晶和FCC–HCP相變的協(xié)同作用。以上研究表明，玻璃包覆拉絲制備的CoCrNi中熵合金纖維組織結(jié)構(gòu)均勻，力學(xué)性能優(yōu)異，是制備中熵合金纖維的新方法，為后續(xù)的相關(guān)研究提供了寶貴經(jīng)驗。

圖12 CoCrNi中熵合金纖維力學(xué)性能(a)和變形機理(b)[21]

4. 結(jié)束語

高熵合金纖維在未來的應(yīng)用前景令人充滿期待，展現(xiàn)出在多個領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用潛力。在材料科學(xué)領(lǐng)域，它們可能成為引領(lǐng)新一代材料發(fā)展的先驅(qū)。在柔性材料領(lǐng)域，高熵合金纖維的涌現(xiàn)為可穿戴技術(shù)和醫(yī)療器械開辟了全新的可能性。其獨特的力學(xué)性能實現(xiàn)了強度與柔韌性的完美平衡，這對于設(shè)計更安全、更耐用的產(chǎn)品至關(guān)重要。在工程領(lǐng)域應(yīng)用，高熵合金纖維有望成為更高強度、更耐腐蝕、更輕量的理想替代品。這對航空航天和汽車工業(yè)極具吸引力，在降低構(gòu)件重量同時提供更可靠的性能。高熵合金纖維有望隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，展現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用前景。

然而，高熵合金纖維面臨制備工藝的限制和材料成分的局限性挑戰(zhàn)。目前，僅有少數(shù)特定成分的高熵合金纖維被成功研發(fā)。未來需要更廣泛的探索，以拓展高熵合金纖維的成分范圍。機器學(xué)習(xí)、智能算法等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速有效地探索和優(yōu)化制備工藝參數(shù)，進而擴展該材料領(lǐng)域的可能性。更精細(xì)的表征手段和模擬方法將有助于更深入理解高熵合金纖維的機制，揭示纖維內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)聯(lián)，為進一步優(yōu)化纖維性能提供重要線索。此外，高熵合金纖維在復(fù)合材料領(lǐng)域的潛力尚未充分發(fā)掘。這個領(lǐng)域仍然是一個待開拓的廣闊領(lǐng)域，有望為高熵合金纖維的進一步應(yīng)用提供新的可能性和發(fā)展空間。

參考文獻
[1]George E P, Raabe D, Ritchie R O. High-entropy alloys. Nat Rev Mater, 2019, 4(8): 515 DOI: 10.1038/s41578-019-0121-4
[2]Li W D, Xie D, Li D Y, et al. Mechanical behavior of high-entropy alloys. Prog Mater Sci, 2021, 118: Art No. 100777
[3]Zhang Y, Zuo T T, Tang Z, et al. Microstructures and properties of high-entropy alloys. Prog Mater Sci, 2014, 61: 1 DOI: 10.1016/j.pmatsci.2013.10.001
[4]Lu Y P, Dong Y, Guo S, et al. A promising new class of high-temperature alloys: Eutectic high-entropy alloys. Scientific reports, 2014, 4: Art No. 6200
[5]Ye Y F, Wang Q, Lu J, et al. High-entropy alloy: Challenges and prospects. Mater Today, 2016, 19(6): 349 DOI: 10.1016/j.mattod.2015.11.026
[6]Li Z M, Raabe D. Strong and ductile non-equiatomic high-entropy alloys: Design, processing, microstructure, and mechanical properties. JOM, 2017, 69(11): 2099 DOI: 10.1007/s11837-017-2540-2
[7]Gao M C, Miracle D B, Maurice D, et al. High-entropy functional materials. J Mater Res, 2018, 33: 3138 DOI: 10.1557/jmr.2018.323
[8]Li Z Z, Zhao S T, Ritchie R O, et al. Mechanical properties of high-entropy alloys with emphasis on face-centered cubic alloys. Prog Mater Sci, 2019, 102: 296 DOI: 10.1016/j.pmatsci.2018.12.003
[9]Lu Z P, Wang H, Chen M W. et al. An assessment on the future development of high-entropy alloys: Summary from a recent workshop. Intermetallics, 2015, 66: 67
[10]Shi P J, Ren W L, Zheng T X, et al. Enhanced strength–ductility synergy in ultrafine-grained eutectic high-entropy alloys by inheriting microstructural lamellae. Nat Commun, 2019, 10: 489 DOI: 10.1038/s41467-019-08460-2
[11]Pan Q S, Zhang L X, Feng R, et al. Gradient cell–structured high-entropy alloy with exceptional strength and ductility. Science, 2021, 374(6570): 984 DOI: 10.1126/science.abj8114
[12]Xu X D, Liu P, Hirata A, et al. Microstructural origins for a strong and ductile Al0.1CoCrFeNi high-entropy alloy with ultrafine grains. Materialia, 2018, 4: 395 DOI: 10.1016/j.mtla.2018.10.015
[13]Lei Z F, Liu X J, Wu Y, et al. Enhanced strength and ductility in a high-entropy alloy via ordered oxygen complexes. Nature, 2018, 563: 546 DOI: 10.1038/s41586-018-0685-y
[14]Yang T, Zhao Y L, Luan J H, et al. Nanoparticles-strengthened high-entropy alloys for cryogenic applications showing an exceptional strength-ductility synergy. Scripta Mater, 2019, 164: 30 DOI: 10.1016/j.scriptamat.2019.01.034
[15]Sohn S S, da Silva A K, Ikeda Y, et al. Ultrastrong medium-entropy single-phase alloys designed via severe lattice distortion. Adv Mater, 2018, 31(8): Art No. 1807142
[16]He B B, Hu B, Yen H W, et al. High dislocation density-induced large ductility in deformed and partitioned steels. Science, 2017, 357(6355): 1029 DOI: 10.1126/science.aan0177
[17]Lv R, Shi Y Z, Dai S, et al. Strong and ductile medium-entropy alloy via coupling partial recrystallization and hierarchical precipitation. Mater Sci Eng A, 2024, 889: Art No. 145827
[18]Li R, Liu X J, Liu W H, et al. Design of hierarchical porosity via manipulating chemical and microstructural complexities in high-entropy alloys for efficient water electrolysis. Adv Sci, 2022, 9(12): Art No. 2105808
[19]Li D Y, Li C X, Feng T, et al. High-entropy Al0.3CoCrFeNi alloy fibers with high tensile strength and ductility at ambient and cryogenic temperatures. Acta Mater, 2017, 123: 285 DOI: 10.1016/j.actamat.2016.10.038
[20]Kwon Y J, Won J W, Park S H, et al. Ultrahigh-strength cocrfemnni high-entropy alloy wire rod with excellent resistance to hydrogen embrittlement. Mater Sci Eng A, 2018, 732: 105 DOI: 10.1016/j.msea.2018.06.086
[21]Chen J X, Chen Y, Liu J P, et al. Anomalous size effect in micron-scale cocrni medium-entropy alloy wire. Scripta Mater, 2021, 199: Art No. 113897
[22]Kao Y F, Chen S K, Chen T J, et al. Electrical, magnetic, and hall properties of Al x CoCrFeNi high-entropy alloys. J Alloys Compd, 2011, 509(5): 1607 DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.10.210
[23]Zhang L J, Yu P F, Cheng H, et al. Nanoindentation creep behavior of an Al0.3CoCrFeNi high-entropy alloy. Metall Mater Trans A, 2016, 47(12): 5871 DOI: 10.1007/s11661-016-3469-8
[24]Zhao Y Y, Li H, Wang Y S, et al. Shape memory and superelasticity in amorphous/nanocrystalline Cu-15.0 atomic percent (at.%) Sn wires. Adv Eng Mater, 2014, 16(1): 40 DOI: 10.1002/adem.201300167
[25]Zeller S, Gnauk J. Shape memory behaviour of Cu–Al wires produced by horizontal in-rotating-liquid-spinning. Mater Sci Eng A, 2008, 481/482: 562 DOI: 10.1016/j.msea.2006.12.200
[26]Glock S, Zhang X X, Kucza N J, et al. Structural, physical and damping properties of melt-spun Ni–Mn–Ga wire-epoxy composites. Composites Part A, 2014, 63: 68 DOI: 10.1016/j.compositesa.2014.04.005
[27]Ochin P, Dezellus A, Plaindoux P, et al. Shape memory thin round wires produced by the in rotating water melt-spinning technique. Acta Mater, 2006, 54(7): 1877 DOI: 10.1016/j.actamat.2005.12.013
[28]Zhao S, Seitz J M, Eifler R, et al. Zn–Li alloy after extrusion and drawing: Structural, mechanical characterization, and biodegradation in abdominal aorta of rat. Mater Sci Eng C, 2017, 76: 301 DOI: 10.1016/j.msec.2017.02.167
[29]Peng Q M, Fu H, Pang J L, et al. Preparation, mechanical and degradation properties of Mg–Y-based microwire. J Mech Behav Biomed Mater, 2014, 29: 375 DOI: 10.1016/j.jmbbm.2013.09.015
[30]Xu X, Mi G Y, Luo Y Q, et al. Morphologies, microstructures, and mechanical properties of samples produced using laser metal deposition with 316L stainless steel wire. Opt Laser Eng, 2017, 94: 1
[31]Benedetti I, Gulizzi V, Mallardo V. A grain boundary formulation for crystal plasticity. Int J Plast, 2016, 83: 202 DOI: 10.1016/j.ijplas.2016.04.010
[32]Zhou S C, Dai C D, Hou H X, et al. A remarkable toughening high-entropy-alloy wire with a bionic bamboo fiber heterogeneous structure. Scripta Mater, 2023, 226: Art No. 115234
[33]Huo W Y, Fang F, Zhou H, et al. Remarkable strength of CoCrFeNi high-entropy alloy wires at cryogenic and elevated temperatures. Scripta Mater, 2017, 141: 125 DOI: 10.1016/j.scriptamat.2017.08.006

基金項目: 國家自然科學(xué)基金青年基金資助項目（52101189）

**作者簡介：**李冬月（1990—），博士，講師，長期從事高熵合金纖維、耐低溫高熵合金、耐高溫高熵合金研究。通信地址：北京市學(xué)院路30號北京科技大學(xué)