高熵合金
編輯高溫合金 (HEA) 是通過混合等量或相對較大比例的(通常)五種或更多種元素而形成的合金。 在合成這些物質之前,典型的金屬合金由一種或兩種主要成分和少量其他元素組成。 例如,可以向鐵中添加其他元素以改善其性能,從而形成鐵基合金,但通常以相當低的比例添加,例如各種鋼中碳、錳和其他元素的比例。 因此,高熵合金是一類新型材料。 高熵合金這個詞是由臺灣地區科學家 Jien-Wei Yeh 創造的,因為當混合物中的元素數量較多時,混合的熵增加會xxx增加,而且它們的比例更接近相等。 其他研究人員還提出了一些替代名稱,例如多組分合金、成分復雜的合金和多主元素合金。
這些合金目前是材料科學和工程領域的重要關注焦點,因為它們具有潛在的理想特性。此外,研究表明,一些 HEA 具有相當好的強度重量比,具有更高的抗斷裂性、抗拉強度和 耐腐蝕性和抗氧化性優于常規合金。 盡管自 1980 年代以來就開始研究 HEA,但研究在 2010 年代大幅加速。
發展
編輯盡管早在 1981 年和 1996 年以及整個 1980 年代就從理論的角度考慮了 HEA,但在 1995 年,臺灣地區科學家葉建偉提出了他關于實際制造高熵合金方法的想法,當時他開車經過臺灣地區新竹 , 農村。 不久之后,他決定開始在他的實驗室中制造這些特殊合金,這是十多年來xxx研究這些合金的地區。 歐洲、美國和世界其他地區的大多數國家在 HEAs 的發展上都比較落后。 直到 2004 年葉和他的科學家團隊制造出世界上xxx種能夠承受極高溫度和壓力的高熵合金后,其他國家才開始對研究產生重大興趣。 潛在應用包括最先進的賽車、航天器、潛艇、核反應堆、噴氣式飛機、核武器、遠程高超音速導彈等。
幾個月后,在 Yeh 的論文發表后,由 Brian Cantor、I. T. H. Chang、P. Knight 和 A. J. B. Vincent 組成的英國團隊發表了另一篇關于高熵合金的獨立論文。 當 Yeh 將高構型熵歸因于穩定固溶體相的機制時,他也是xxx個創造術語高熵合金的人。 Cantor 在 70 年代末和 80 年代初進行了該領域的xxx項工作,盡管他直到 2004 年才發表。由于不知道 Yeh 的工作,他沒有將他的新材料描述為高熵合金,而是更喜歡術語多組分合金 . 他開發的基礎合金,等原子的 FeCrMnNiCo,一直是該領域大量工作的主題,被稱為 Cantor 合金,類似的衍生物被稱為 Cantor 合金。 它是最早報道的形成單相 FCC(面心立方晶體結構)固溶體的 HEA 之一。
在將高熵合金和多組分系統分類為單獨的一類材料之前,核科學家已經研究了一種現在可以歸類為高熵合金的系統:在核燃料 Mo-Pd-Rh-Ru- Tc 粒子在晶界和裂變氣泡處形成。 醫療行業對了解這五種金屬粒子的行為特別感興趣,因為 Tc-99m 是一種重要的醫學成像同位素。
定義
編輯HEA 沒有普遍認可的定義。 最初將 HEA 定義為包含至少 5 種元素且濃度在 5 至 35 原子百分比之間的合金。 然而,后來的研究表明這個定義可以擴展。 奧托等人。 建議只有形成沒有金屬間相的固溶體的合金才應被視為真正的高熵合金,因為有序相的形成會降低系統的熵。
一些作者將四組分合金描述為高熵合金,而另一些作者則認為滿足 HEA 其他要求但只有 2-4 種元素或混合熵介于 R 和 1.5R 之間的合金應被視為中熵合金。
合金設計
編輯在傳統的合金設計中,根據其特性選擇一種主要元素,例如鐵、銅或鋁。 然后,添加少量附加元素以改善或增加性能。 即使在二元合金系統中,也很少有兩種元素以幾乎相等的比例使用的常見情況,例如 Pb-Sn 焊料。
內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/195133/