1. 高熵合金的定义
目前,高熵合金一般可以被定义为由五个以上的元素组元按照等原子比或接近于等原子比合金化,其混合熵高于合金的熔化熵,一般形成高熵固溶体相的一类合金。简言之,五元合金相图中,在中间位置存在固溶体相区,这种固溶体目前认为是混合熵稳定的固溶体。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。
2. 高熵合金为什么叫高熵
高熵合金(High-Entropy Alloys)简称HEAs,是由5种或5种以上主要元素构成的,且每种主要元素的原子分数>5%并<35%。
但纳米高熵合金观念可产生许多合金系统,产生许多有趣的特性。 所谓多元(纳米)高熵合金就是多种元素的合金,其中每个主要元素皆具有高的原子百分比,有人定义高熵合金的主要元素数目大于等于5,但其原子百分比都不超过35%。
也就是说,高熵合金不像传统合金一样,含有一个50%以上的主要元素。
3. 什么是高熵合金,有什么特点
高熵合金(HEAs)和非晶态合金(也称为金属玻璃或非晶金属)在某些方面具有相似之处,但它们之间也存在明显的差异。这两种类型的合金都在材料科学领域受到广泛关注,因为它们展示出与传统金属材料不同的性能和特点。
相似之处:
1. 组成复杂性:高熵合金和非晶态合金都是由多种元素组成的复杂合金。在高熵合金中,五个或更多的主要元素以接近等原子比例混合。非晶态合金则是由多种元素组成,但它们通常包含一种或几种主要元素,其他元素以较低的浓度存在。
2. 非晶态结构:在某些情况下,高熵合金和非晶态合金都可能呈现非晶态结构。对于非晶态合金,其特点是具有无序的原子排列,没有长程的晶格结构。在某些高熵合金中,也可能出现类似的非晶态结构。
差异:
1. 结构:尽管高熵合金和非晶态合金在某些情况下都可能呈现非晶态结构,但它们之间在结构上存在显著差异。高熵合金通常以固溶体形式存在,具有单一或多相的晶格结构。非晶态合金则表现为无序的原子排列,没有明确的晶格结构。
2. 制备方法:高熵合金和非晶态合金的制备方法有所不同。高熵合金主要通过熔炼、机械合金化、烧结等方法制备。非晶态合金通常采用快速淬火技术,如溅射、电子束熔化和单辊熔融旋铸等。
3. 性能差异:高熵合金和非晶态合金在性能上有明显的差异。高熵合金通常具有良好的力学性能、耐腐蚀性和热稳定性。非晶态合金则表现出高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性,但韧性较低。