高熵合金(High-Entropy Alloys)簡(jiǎn)稱(chēng)HEAs.是一類(lèi)具有性能的新型材料，以其的力學(xué)性能、耐腐蝕性能、的熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)受到科學(xué)界廣泛關(guān)注.高熵合金是由五種以上元素，每種元素的原子分?jǐn)?shù)在5%到35%之間，各元素原子隨機(jī)占據(jù)一個(gè)晶格點(diǎn)位的晶體.已經(jīng)報(bào)道的典型合金有：葉均蔚等發(fā)現(xiàn)的以CoCrCuFeNi為代表的面心立方固溶體結(jié)構(gòu)的合金；張勇等發(fā)現(xiàn)的以A1CoCrFeNi為代表的體心立方固溶體結(jié)構(gòu)的合金.如今，高熵概念被廣泛應(yīng)用于各種材料，如氧化物、硫族化合物和鹵化物.高熵態(tài)產(chǎn)生了多種改進(jìn)功能：如熱電性能、磁熱效應(yīng)、催化效應(yīng)等

高熵合金的應(yīng)用

1.高溫性能的應(yīng)用

無(wú)論何種類(lèi)型,熱機(jī)的效率隨著溫度的升高而增加.如核能、燃煤和燃油等發(fā)電行業(yè)中，工作溫度的升高可以降低燃料消耗、污染和運(yùn)行成本.在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)中，工作溫度的增加可使性能改進(jìn)，例如更重的有效載荷、更大的速度和更大的范圍的組合等.目前發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件材料的開(kāi)發(fā)還是集中在Ni基高溫合金材料上，但由于其初始熔點(diǎn)大約在1300℃,鎳基高溫合金適用于溫度僅在1160~1277℃之間.因此，開(kāi)發(fā)具有更高溫性能的發(fā)動(dòng)機(jī)部件材料變得至關(guān)重要.試驗(yàn)表明這兩種耐火HEAs在1600℃時(shí)的屈服強(qiáng)度超過(guò)400MPa,這遠(yuǎn)Inconel 718 Ni 基高溫合金在1000℃的屈服強(qiáng)度(低于200MPa).熱機(jī)的開(kāi)發(fā)需要進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)部件材料的高溫性能.與Ni基高溫合金相比，HEAs在高溫下具有更高的穩(wěn)定性、更低的成本和密度、正的晶格失配，這表明這些合金由于具有吸引人的高溫機(jī)械性能，有可能取代Ni基高溫合金作為下一代高溫材料.

2.斷裂韌性的應(yīng)用

材料的斷裂往往關(guān)乎著安全的問(wèn)題,一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)失效應(yīng)變可以分為脆性和韌性斷裂.脆性斷裂沒(méi)有塑性變形的跡象，通常以災(zāi)難性方式發(fā)生，開(kāi)發(fā)具有性能的新型金屬材料具有重要意義.據(jù)報(bào)道，當(dāng)溫度從298K下降到77K時(shí)，CrMnFeCoNi高熵合金的斷裂韌性幾乎保持恒定，而CrCoNi高熵合金的斷裂韌性略微增加.在這些HEAs中，沒(méi)有出現(xiàn)像鋼、非晶合金、鎂合金、多孔金屬和納米金屬等許多傳統(tǒng)合金那樣尖銳的韌脆轉(zhuǎn)變，這表明這些合金可能是極端寒冷條件下應(yīng)用的優(yōu)良候選材料，例如，用于船體、飛機(jī)和低溫儲(chǔ)存罐的材料等.

3.耐腐蝕性的應(yīng)用

我國(guó)每年因腐蝕而引起的材料浪費(fèi)極其嚴(yán)重,研究和開(kāi)發(fā)具有耐腐蝕性較好的材料對(duì)資源的節(jié)省具有重要意義.Zhang等通過(guò)激光表面合金化方法，在304不銹鋼上制備了具有良好冶金結(jié)合性能的FeCoCrAlNi涂層，試驗(yàn)結(jié)果表明FeCoCrAlNi涂層的顯微硬度是304不銹鋼的3倍，在3.5%的NaCl溶液中，其抗空蝕性能是304不銹鋼的7.6倍左右，電流密度比304不銹鋼降低了一個(gè)數(shù)量級(jí).Ye等采用激光表面合金化的方法制備了CrMnFeCoNi涂層，并在3.5%的NaCl和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行了電位動(dòng)態(tài)極化試驗(yàn)，結(jié)果表明HEAs涂層的耐蝕性能均優(yōu)于A36鋼基體，腐蝕電流甚至低于304不銹鋼.高熵合金作為一種新開(kāi)發(fā)的多主元合金，了基于單一多數(shù)主體元素的傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)限制，具有提高耐腐蝕性的潛力.這表明這些具有的內(nèi)在耐腐蝕性的新型合金，在惡劣環(huán)境的應(yīng)用中具有的經(jīng)濟(jì)和安全益處.

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)。

高熵合金通常含有較高原子比例的鉻、鋁等元素，與傳統(tǒng)的高溫合金相比，從理論上具有更的抗氧化性。Tsao等研究了基于Al-Ti-Cr-Fe-Co-Ni體系的高溫高熵合金的900~1100℃/5~200h高溫氧化和腐蝕性能，并與CM247LC鎳基高溫合金進(jìn)行了比較。該研究觀察到高熵合金由于不同的溶質(zhì)形成了復(fù)雜的氧化物，并認(rèn)為含量較高的鉻和鋁促進(jìn)了保護(hù)性鉻和氧化鋁層的形成，表現(xiàn)出的熱腐蝕和抗氧化性。

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。