高熵合金性质
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发布时间:2024-10-04 21:22
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时间:2024-10-08 21:53
高熵合金是一种引人注目的材料,其独特的性质和特点主要体现在以下几个效应上:
首先,热力学上的高熵效应显著。相比于传统金属合金,如由两种元素组成的合金熔体混合熵为0.69R,五种元素的等原子比合金已提升至1.61R。随着组元数的增加,混合熵逐渐增加,但当超过13种元素后,增长趋势趋于平缓,显示出高熵合金混合熵的显著优势。
其次,结构上的晶格畸变效应不容忽视。高熵合金的晶格结构高度不规则,这种畸变对材料的力学、热学、电学性能产生重大影响,例如可能导致高的热阻和电阻值。
动力学上,高熵合金表现出迟滞扩散效应。原子扩散在相变中起着关键作用,但在高熵合金中,由于晶格畸变和需要组元间的协同扩散,扩散速率受到限制。在铸造过程中,冷却时的相分离通常在低温区间才会发生,而非高温区间。
最后,性能上的“鸡尾酒”效应是高熵合金的一大特点。不同元素的组合产生了复杂而独特的性能。例如,增加轻元素会降低合金密度,而使用抗氧化元素如铝或硅则能增强其高温下的抗氧化能力,体现了这种“混合”效应的多样性。
高熵合金性质
高熵合金是一种引人注目的材料,其独特的性质和特点主要体现在以下几个效应上:首先,热力学上的高熵效应显著。相比于传统金属合金,如由两种元素组成的合金熔体混合熵为0.69R,五种元素的等原子比合金已提升至1.61R。随着组元数的增加,混合熵逐渐增加,但当超过13种元素后,增长趋势趋于平缓,显示出...
高熵合金的性质
目前,根据研究高熵合金性质和特点总结所谓的高熵合金4大效应 1.热力学上的高熵效应如图1所示,当合金由两种元素等原子比混合时其合金熔体的混合熵为0.69R,而由五种元素组成的等原子比合金熔体的混合熵已经可以达到1.61R,而一般金属合金的熔化熵为1R左右。可以看出,高熵合金的混合熵要明显高于传...
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...
高熵合金的简介
已有的研究报道发现,高熵合金具有一些传统合金所无法比拟的优异性能,如高强度、高硬度、高耐磨耐腐蚀性、高热阻、高电阻等,从而成为在材料科学和凝聚态物理领域中继大块非晶之后一个新的研究热点。目前,高熵合金的研究多是集中在铸态下的性能测试,我们知道铸态下的产品有着天然的性能缺陷(如由于热胀...
高熵合金?
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。传统合金的经验容易是人误认为多个主元素合金将产生多种金属间化合物,...
高熵合金,大家了解多少?金属
高熵合金(High-entropy alloys)简称HEA,是由五种或五种以上等量或大约等量金属形成的合金。由于高熵合金可能具有许多理想的性质,因此在材料科学及工程上相当受到重视。以往的合金中主要的金属成分可能只有一至两种。例如会以铁为基础,再加入一些微量的元素来提升其特性,因此所得的就是以铁为主的合金...
高温合金和高熵合金的区别
- 高熵合金:高熵合金是一种特殊的多元合金,其具有至少五种或更多互溶的主元素。与传统合金相比,高熵合金在组成上具有高度均匀的特点,没有明显的主元素和次元素。高熵合金的结构通常是均匀无序的,类似于无序固溶体或玻璃态结构。2. 性能:- 高温合金:高温合金主要用于高温环境下的应用,具有优异...
高熵合金缺陷诱导极化的原因
1. 混乱无序结构:高熵合金的特殊之处在于其具有混乱无序的晶体结构。这种无序性导致了合金中存在大量的缺陷、晶界和位错等。这些缺陷会在晶体结构中引入非均匀应变场,从而引发极化现象。2. 成分差异:高熵合金通常由至少五个或更多的主要元素组成,这些元素的摩尔分数非常接近。然而,即使元素的分数非常...
目前的研究高熵合金与非晶态合金有何联系?
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...
高熵合金贵的原因
1. 原料成本:高熵合金由五种以上等原子比的金属元素组成,大部分用到的元素如钛、铝、镍、钴、铬等都是相对昂贵的金属元素。2. 制备过程:高熵合金的制备过程通常包括熔炼、铸造、轧制和热处理等多个阶段,需要精密且昂贵的设备,人工费用和能源消耗也都相对较高。3. 研发成本:高熵合金作为新...