Определение:

Высокая энтропия сплавы (высокая энтропия сплавы) Считаемые как в городы, состоят из 5 или более основных элементов, а атомная доля каждого основного элемента составляет 5% -35%. Высокая энтропия Сплавы имеют много идеальных свойства. В прошлой концепции, если к сплаву добавляются больше типов металлов, материал будет охвачен, но Высокая энтропия Сплавов отличаются от предыдущих сплавов, и есть много металлов, которые не играют

Энтропия представляет степень хаоса в системе, тем более хаотично, чем выше энтропия, тем более упорядоченно ниже энтропия. Согласно второму закону термодинамики, все изолированные системы будут развиваться в направлении Увеличение тенденции энтропии в Природа.

Хотя . высокая энтропия сплавы имеют много элементов, они может часто образовывать относительно простую фазовую структуру после затвердевание. Случайно смешивающиеся твердые решения являются типичными структурами High-Entropy Сплавы, в том числе FCC, BCC и HCP структуры. Кроме того, сплав будет составлять часть аморфной фазы.

Основные эффекты высокая энтропия сплавы:

высокий эффект энтропии

Эффект высокого энтропии является знаковым концепцией в городы. Идеальная энтропия и энтальпия чистого металла (выбрано энтальпия образования IM Соединение) может быть известно, что в почти эквимоляр Сплав с 5 или более элементами, это более способствует образованию фазы SS, а не IM Соединение. В это время специальная комбинация не рассматривается, только уровень энтропии и энтальпии используется для анализа обычных SS-фазы и IM фаза. Значение энтропии также рассматривает только генерацию энтропию. Хотя . Вибрация, электроны и магнетизм также влияют на его энтропию, наиболее важным фактором все еще является структурой сплава.

искажение решетки

Суровое искажение решетки вызвано различными атомными размерами в высокоэнтропию фаза. Смещение каждой положения решетки зависит от атомов, занимающих эту позицию и тип атомов в локальной среде. Эти . искажения гораздо серьезнее чем Традиционные сплавы. Неопределенность позиции эти Переменные атомы приводят к более высокой энтальпии образования сплава. Хотя . Физически это может снизить интенсивность рентгеновских дифракционных пиков, повышения твердости, снижения электропроводности и уменьшить температурную зависимость сплава. Тем не менее, есть еще отсутствие систематических экспериментов, чтобы количественно описать изменения эти свойства. Для . Пример, несоответствие модуля сдвига между составляющими атомами может также внести свой вклад в упрочнение; Изменения в локальных облигациях могут также изменить электропроводность, теплопроводность, а также связанную электронную структуру.

медленно распространяться

В пошах диффузия - медленно. Это . можно наблюдать в формировании и микроструктура нанокристаллический и аморфные сплавы.

«Коктейль» эффект

Первый «Коктейль» Эффект был фраза, используемой профессором С. Ranganathan. Оригинальное намерение было «A приятная, приятная смесь». Позже это означает синергетическую смесь, конечный результат непредсказуемо и больше чем сумма части. Это . Фраза описывает три разных сплава Категории: Массовое металлическое стекло, Суперкластические и сверхпластики металлы и в городы. Эти . Сплавы Многоналамент Элемент сплавы. "Коктейль" Эффект характеризует структурные и функциональные свойства аморфной объемной металлики стекло.

В отличие от других «Ядро эффекты», «Коктейль» эффект не является гипотезой и не требует Доказательство. «Коктейль Эффект» означает специальные свойства материала, обычно из-за неожиданного синергизма. Другие материалы также могут быть описаны таким образом, включая физические свойства, такие как близкие к нулевому коэффициенту теплового расширения или каталитики ответ; Функциональные свойства, такие как термоэлектрический отклик или фотоэлектрическое преобразование, ультрасодержащие, хороший перелом ударная вязкость; структурные свойства, такие как устойчивость к усталости или пластичность. В это время свойства материала в основном зависят от композиции материала, микроструктуры, электронной структуры и других характеристики. "Коктейль" Эффект показывает мультиэлемент Композиция и специальные микроструктура MPEA, которые, в свою очередь, вызывают неожиданные нелинейные результаты.

Приложения:

Независимо от типа, эффективность теплового двигателя увеличивается как температура поднимается. в энергетических отраслях энергетики, таких как ядерная энергия, горение угля и нефтяные, повышение рабочей температуры, могут снизить расход топлива, загрязнение и эксплуатацию расходы. В реактивной двигателе индустрии увеличение рабочей температуры может повысить производительность, такие как более тяжелая полезная нагрузка, большая скорость и больший диапазон комбинации. В настоящее время разработка основных компонентов двигателя все еще сосредоточена на на основе Ni Superalloy . материалы, но потому что Его первоначальная температура плавления составляет около 1300 ℃, подходящая температура никель на основе Superalloy . только между 1160 ~ 1277 ℃. Следовательно, разработка материалов компонентов двигателя с более превосходным высокотемпературным производительность становится решающим. Испытания показывают, что уровень доходности эти два огнеупорных в городы на 1600 ℃ превышает 400 МПа, что намного выше чем Уровень доходности increl 718 Ni на основе Superalloy . на 1000 ℃ (меньше чем 200mpa). Разработка тепловых двигателей должна дополнительно улучшить высокотемпературный Производительность компонента двигателя Материалы. по сравнению с Ni на основе Superalloys, в городы имеют более высокую стабильность, более низкую стоимость и плотность и несоответствие положительной решетке при высоких температурах, что указывает на то, что эти сплавы могут заменить Ni из-за их привлекательный высокотемпературный Механические свойства. На основании Superalloys используются как следующее поколение высокотемпературный Материалы.

Перелом материалов часто связан с безопасностью проблемы. Вообще говоря, его можно разделить на хрупкие и пластичные переломы в соответствии с отказом деформация. хрупкий перелом не имеет признаков пластической деформации и обычно происходит катастрофически. Это имеет большое значение для разработки новых металлических материалов с отличными свойства. Сообщается, что когда Температура падает из 298K до 77К, ударная вязкость Crmnfeconi высокая энтропия Сплав остается почти постоянным, в то время как сила разрушения ККККИ высокая энтропия Сплав увеличивается слегка. в эти Потрясающие, нет острых пластичных хрупких переход, как многие традиционные сплавы, такие как сталь, аморфные сплавы, магниевые сплавы, пористые металлы и нано-металлы, которые указывают на то, что эти Сплавы могут быть отличными кандидатами для приложений при чрезвычайно холодных условиях, таких как, используемые в качестве материалов для корпусов кораблей, самолетов и криогенного хранения Баки.

Уила Легирование лазерных поверхностейметод подготовлен fecocralni Покрытие с хорошими металлургическими созванными свойствами на 304 Нержавеющая Сталь. Результаты теста показывают, что Микротвердость из fecocralni Покрытие 3 раза, что 304 Нержавеющая Сталь. в 3,5% NaCl . решение, его сопротивление кавитация Производительность коррозии составляет около 7,6 раз, когда 304 Нержавеющая сталь и плотность тока составляет один порядок ниже , чем что из 304 Нержавеющая Сталь. Ye . et . al. использовал метод легирования лазерного поверхности для приготовления Crmnfeconi Покрытие и проводится потенциальная динамическая поляризационная теста в 3,5% NaCl . и 0,5 мл / l H2SO4 . решение. Результаты показывают, что коррозионное сопротивление Hea покрытие лучше чем То, что A36. Для . Стальная матрица, коррозионный ток даже ниже чем что из 304 Нержавеющая Сталь. Как недавно развитый многоразовый Сплав, энтропия Сплав превосходит ограничение дизайна традиционных сплавов на основе единого большинства основного элемента и имеет потенциал для улучшения коррозии сопротивление.

Высокая энтропия Сплавы сочетают в себе много превосходных свойств и могут применяться в широком спектре промышленных Поля. Высокая энтропия сплавы имеют сильную способность образуться аморфным, а некоторые высокая энтропия Сплавы могут образовывать аморфные фазы в AS-CAST структура. К . Получите аморфную структуру в традиционных сплавах, необходима большая скорость охлаждения, чтобы сохранить структуру с нерегулярным распределением атомов жидкости в комнату Температура. Исследование аморфных металлов появилось только в последние годы. Потому что . Из отсутствия дислокаций в структуре он обладает высокой прочностью, твердостью, пластичностью, ударной вязкостью, коррозионной стойкостью и специальные магнитные свойства и широко используются. Подготовка аморфных высокая энтропия сплавы, несомненно, будут дополнительно расширять поля применения высокоэнтропию сплавы.

Развитие высокая энтропия сплавы:

От традиционных сплавов на высокая энтропия Сплавы, развитие материалов представляет собой тенденцию «Энтропия Увеличение». Однако экспериментальные результаты показывают, что существует нелинейная связь между энтропией смешивания и свойствами материал. Короче говоря, не то, что чем выше смешивая энтропия сплава материала, тем лучше сплав производительность; следовательно, слепое преследование «высокая энтропия» Разве производительность материала может быть оптимизирована бесконечно. Кроме того, по мере увеличения энтропии материалов сплавов увеличивается, количество составных элементов сплава также постепенно увеличивается. Это . означает, что стоимость сплава также увеличится соответственно. Следовательно, вслепую, преследуя высокую энтропию для смешивания, не улучшит производительность материала, но увеличит стоимость сплава. Согласно сплаву «экономически эффективные» Карта, полученная статистикой, можно найти, что самая экономичная область не является высокая энтропия сплав, но расположен на стыке средняя энтропия сплав и высокая энтропия сплав, например высокотемпературный Сплавы, аморфные сплавы, нержавеющая сталь и средняя энтропия сплавы. и т.д. больше экономически эффективно. Таким образом, эта область будет ключевой областью для будущего материала Развитие.