高熵合金的四個(gè)核心效應(yīng)
1.高熵效應(yīng)
高熵效應(yīng)是HEA的標(biāo)志性概念.比較理想的形成熵與屬的焓(選定IM化合物的形成焓)可以得知,在具有5個(gè)或更多元素的近等摩爾合金中,其更有利于形成SS相而不是IM化合物.這時(shí)不考慮特殊組合,僅熵和焓的高低來(lái)分析常規(guī)的SS相和IM相.熵值也只考慮生成熵.雖然振動(dòng)、電子和磁性也影響其熵值,但是主要的因素仍然是合金的結(jié)構(gòu).
2.晶格畸變
嚴(yán)重的晶格畸變是因?yàn)楦哽叵嘀械牟煌映叽鐚?dǎo)致的.每個(gè)晶格位置的位移,取決于占據(jù)該位置的原子和局部環(huán)境中的原子類(lèi)型.這些畸變比傳統(tǒng)合金嚴(yán)重的多.這些變?cè)游恢玫牟淮_定性導(dǎo)致合金的形成焓較高.雖然在物理上,這可以降低X射線(xiàn)衍射峰的強(qiáng)度,增加硬度,降低電導(dǎo)率,降低合金的溫度依賴(lài)性.但是,仍然缺少系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)定量描述這些性能的變化值是多少.例如,組成原子之間的剪切模量不匹配,也可能有助于硬化;局部鍵的變化也可能改變電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率和相關(guān)的電子結(jié)構(gòu).
3.緩慢的擴(kuò)散特點(diǎn)
在HAs中,擴(kuò)散是緩慢的.這可以在納米晶和非晶合金的形成和其顯微結(jié)構(gòu)中觀(guān)察到.
4."雞尾酒"效應(yīng)
"雞尾酒"效應(yīng)是S.Ranganathan教授使用的短語(yǔ).初的意圖是"一種愉快,愉快的混合物".后來(lái),它意味著一種協(xié)同混合物,終結(jié)果是不可預(yù)測(cè),且大于各部分的總和.這個(gè)短語(yǔ)描述了三種不同的合金類(lèi)別;大塊金屬玻璃、超彈性和超塑性金屬以及HEAs.這些合金都是多主元素合金."雞尾酒"效應(yīng)表征了無(wú)定形大塊金屬玻璃的結(jié)構(gòu)和功能特性
上海隆司新材料提供各種體系熔煉服務(wù),鈷鉻鐵鎳錳高熵合金 CoCrFeNiMn 鋁鈷鉻鐵鎳 AlCoCrFeNi2.1 鈮鉬鉭鎢高熵合金 NbMoTaW 鈮鉬鉭鎢鋁 NbMoTaWAl TiZrVTa Al1Mo0.5Nb1Ta0.5Ti1Zr1 鈮鉬鉭鎢釩 NbMoTaWV 鈷鉻鐵鎳 CoCrFeNi FeCoNiCrCu Al0.1CoCrFeNi等各種體系產(chǎn)品,可按您對(duì)成分、和工藝的要求進(jìn)行各種體系的高熵合金熔煉,各種難熔高熵合金,變形高熵合金,輕質(zhì)高熵合金均可為您定制
常做高熵合金組分:
CoCrFeNi CoCrFeNiAl CoCrFeNiCu CoCrFeNiMo FeNiCrCuAl
CoCrFeNiMn CoCrNiAl FeMnCoCr TiVAlCrZr TiNbMoTaW
CuAlTiWV Al_xCrFeNiTi TiZrHfVNb
對(duì)于各種含Mn、Mg等易揮發(fā)元素、Nb、Ta等高熔點(diǎn)元素的較高難度高熵合金我們均可配合實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)。
高熵合金(High-entropy alloys)簡(jiǎn)稱(chēng)HEA,是由五種或五種以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(lái)提升其特性,因此所得的就是以鐵為主的合金。過(guò)往的概念中,若合金中加的金屬種類(lèi)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。
難熔高熵合金作為高熵合金中較為特的種類(lèi),由熔點(diǎn)1650 ℃的鈮、鉭、鎢、鋯等難熔金屬元素組成。從其定義可知難熔高熵合金的熔點(diǎn),因此具有較高的高溫強(qiáng)度。除了高熔點(diǎn)之外,難熔高熵合金還具有特的高溫強(qiáng)化機(jī)制
難熔高熵合金主要是由鈮、鉬、鉭、鎢、鋯、釩等抗氧化性較差的高熔點(diǎn)元素作為主元,在高溫氧化過(guò)程中難以生成致密的氧化物來(lái)阻礙氧內(nèi)擴(kuò)散。對(duì)于難熔高熵合金通常研究鎢、鉬等在氧化過(guò)程中的作用。針對(duì)高熵合金的實(shí)際開(kāi)發(fā)需求,可以從涂層、熱處理工藝和制備方法等方面優(yōu)化高熵合金的氧化性能。