高熵合金(High-entropy alloys,简称HEAs),通常由五种(或以上)等原子比或相近等原子比的金属元素混合制成的新型合金。由于这种合金在设计具有优异机械、物理和化学性能的新材料方面具有很大潜力,目前在材料科学和工程领域备受关注。然而,和传统合金一样,高熵合金也存在一个关键的缺点:合金的强度越高,其延展性和韧性越小。为解决强度和塑性之间的矛盾,近年来,通过设计复杂的工艺条件,在合金材...
多金属纳米粒子(NMNPs)有着广泛的应用领域,包括催化,能量储存和生物 / 等离子体激元成像。将多种金属元素合金合成单个纳米级产品提供了可能会超过单一元素(或一元)纳米粒子材料性能的前景。制备 NMNPs 的当前和主要途径来自湿化学合成,可以获得各种粒度,形状和相。然而,大多数通过湿化学方法的研究报告中合金组成不超过三种元素,这限制了组成空间。此外,更多的合成技术,包括基于印刷和光刻的方法,已经...
磁聚变反应堆中的关键部件,比如偏滤器或等离子体材料,都需要满足一些性能要求,包括低活化、高熔点、良好的机械性能、低溅射腐蚀和低氚保留/ 共沉积。这些部件必须在高温下长时间运行,在暴露于大等离子体热量和高能中性氢同位素(D 和 T)的情况下,不会发生故障或大面积侵蚀。钨是等离子体材料的好的选择,因为它具有较高的熔融温度、较低的腐蚀速率和较低的氚保留。然而,钨本身具有非常低的断裂韧性,这严重限制了部件...
核反应堆外壳会遭到辐射经年持久的破坏,进而造成了高昂的维修费用。现在,一种新型的合金可以让它更坚固。2016 年 3 月,芬兰赫尔辛基大学研究员们制造了一种高熵合金,其抗辐射效果较好,可降低核工厂的维修成本,前景一片光明,但是其真正投入核工厂的使用尚需几年时间。老旧的核设备无人想要。最近,一个有欧洲三个国家组成的民间联盟正在游说比利时关闭两个40年的核反应堆,因担忧其泄露。核工厂会产生很多中子。当...
SCIENCE CHINA Materials 近期在线发表的一篇论文深入研究了 CoCrFeNi 高熵合金的超低温服役行为,发现液氦环境下孪晶主导的变形机制引发了锯齿流变行为,变形孪晶和相变行为的共同作用导致了其优异的力学性能。聚变反应堆装置示意图 超低温材料在深空探测、应用超导和气体工业领域有诸多应用。随着聚变反应堆领域和空间技术的进步,针对高性能低温材料的需求越来越迫切。高熵合金作为多主元合...
多主元素合金(MPEAs)和高熵合金(HEAs)的首次成果出现在同一年。在 1970 年代后期,MPEAs 的最初是本科毕业论文,随后于 1998 年又开设了另一个本科项目,最后,在 2002 年的一次会议上发布。在 1996 年,HEA 内容发表了一系列论文,随后又出版了 5篇文章。最后,“高熵合金”和“多主元素合金”术语统一为 MPEAs。除了这些出版物之外,还有三项研究也值得说一说。第一篇论...
合金并不是一种新的材料,事实上它的发展应用从 7000 多年前的青铜时代就已经开始了。传统意义上的合金的主要成分为金属,其他成分只是占配方的一小部分,而且大多数的冶金机制提高强度都会导致延展性的损失。然而最新的一项研究则脑洞大开,完全推翻了这一传统,打开了一扇前所未有的通向新类合金的大门。麻省理工学院材料科学与工程系的C.Cem Tasan 教授和德国杜塞尔多夫的Max Planck Ititu...
近日,浙江大学交叉力学中心联合德国马普钢铁研究所提出了运用高熵合金 (HEA) 概念设计新型高性能密排六方(HCP)合金的理念。相关成果以“Nonbasalslip systems enable a strong and ductilehexagonal-close-packed high-entropyphase” 为 题 发 表 在《Physical ReviewLette》杂志上。交叉力学...
含有多种主要元素的高熵合金(HEAs),也称为成分集中 ( 或复杂 ) 合金 (CCAs),在设计具有优异机械、物理和化学性能的新型材料方面显示出巨大潜力。由于多组分 HEA 巨大的未开发成分空间和获得有极佳性能的巨大潜力,这一领域引起了科研人员广泛的关注,并且被开发的 HEA 的数量正在迅速增加。最初,人们对 HEAs 的兴趣是由具有单相结构的等原子比或近等原子比合金引起的,并认为这些合金通过最...
利用传统的合金设计概念寻找有用材料时,人们通常关注相图的边缘区域。近年来,具有等原子或近等原子浓度的单相高熵合金作为一类新型结构材料,迅速引起了人们的广泛关注,研究人员开始关注相图的中间区域。一些面心立方结构的单相高熵合金表现出优异的抗辐射能力和出色的低温机械性能,因此在极端环境下的工程应用中,有着广阔的应用前景。成果简介 近日,香港城市大学的 KAI Ji-jung ( 開執中 ) 教授、Y.T...