1. 高熵合金的定義
目前,高熵合金一般可以被定義為由五個以上的元素組元按照等原子比或接近於等原子比合金化,其混合熵高於合金的熔化熵,一般形成高熵固溶體相的一類合金。簡言之,五元合金相圖中,在中間位置存在固溶體相區,這種固溶體目前認為是混合熵穩定的固溶體。已經報道的典型合金有:葉均蔚等發現的以CoCrCuFeNi為代表的面心立方固溶體結構的合金;張勇等發現的以A1CoCrFeNi為代表的體心立方固溶體結構的合金。
2. 高熵合金為什麼叫高熵
高熵合金(High-Entropy Alloys)簡稱HEAs,是由5種或5種以上主要元素構成的,且每種主要元素的原子分數>5%並<35%。
但納米高熵合金觀念可產生許多合金系統,產生許多有趣的特性。 所謂多元(納米)高熵合金就是多種元素的合金,其中每個主要元素皆具有高的原子百分比,有人定義高熵合金的主要元素數目大於等於5,但其原子百分比都不超過35%。
也就是說,高熵合金不像傳統合金一樣,含有一個50%以上的主要元素。
3. 什麼是高熵合金,有什麼特點
高熵合金(HEAs)和非晶態合金(也稱為金屬玻璃或非晶金屬)在某些方面具有相似之處,但它們之間也存在明顯的差異。這兩種類型的合金都在材料科學領域受到廣泛關注,因為它們展示出與傳統金屬材料不同的性能和特點。
相似之處:
1. 組成復雜性:高熵合金和非晶態合金都是由多種元素組成的復雜合金。在高熵合金中,五個或更多的主要元素以接近等原子比例混合。非晶態合金則是由多種元素組成,但它們通常包含一種或幾種主要元素,其他元素以較低的濃度存在。
2. 非晶態結構:在某些情況下,高熵合金和非晶態合金都可能呈現非晶態結構。對於非晶態合金,其特點是具有無序的原子排列,沒有長程的晶格結構。在某些高熵合金中,也可能出現類似的非晶態結構。
差異:
1. 結構:盡管高熵合金和非晶態合金在某些情況下都可能呈現非晶態結構,但它們之間在結構上存在顯著差異。高熵合金通常以固溶體形式存在,具有單一或多相的晶格結構。非晶態合金則表現為無序的原子排列,沒有明確的晶格結構。
2. 制備方法:高熵合金和非晶態合金的制備方法有所不同。高熵合金主要通過熔煉、機械合金化、燒結等方法制備。非晶態合金通常採用快速淬火技術,如濺射、電子束熔化和單輥熔融旋鑄等。
3. 性能差異:高熵合金和非晶態合金在性能上有明顯的差異。高熵合金通常具有良好的力學性能、耐腐蝕性和熱穩定性。非晶態合金則表現出高強度、高硬度、良好的耐磨性和耐腐蝕性,但韌性較低。