高熵合金制备及其性能研究进展

基于高熵合金优异的性能,近年来,越来越多的学者对高熵合金开展了研究,由于各个领域对高熵合金的分类不统一,这也使人们对高熵合金的制备方法及性能研究并不深入。鉴于此,本文对高熵合金的主要合金成分组成、不同状态的材料制备方法进行了分析,并对高熵合金的相关性能进行了研究,以期能为高熵合金的应用提供一定的指导。     

FeNiCrCo-X系高熵合金的研究进展

概述了明显有别于传统合金高熵合金的基本概念、典型的四大效应及目前主要制备方法。重点分析了具有优异性能的Fe Ni Cr Co-(Al、Cu、Mn、Ti、Si)系高熵合金的国内外的研究动态、制备方法中存在的关键问题。深入探讨了高熵合金微观组织的特征、元素含量对其各项性能的影响,并展望了高熵合金在未来的发展方向和应用潜力。     

高熵合金粉体制备及应用研究进展

高熵合金是近几年发展起来的新型合金,由于其优异的性能,如高延展性、高强度、优异的耐磨性、优异的耐蚀性和优异的高温稳定性,已成为热点材料之一。高熵合金粉体作为制备块体、涂层、薄膜材料及其它功能材料的原料,有着广阔的应用前景,但目前对高熵合金粉体尤其是高熵合金纳米粉体的研究较少。本工作根据当前高熵合金的研究进展,对高熵合金相形成的判据进行了划分,主要包括混合熵判据、混合焓判据、Ω判据和Hume?Rothery固溶理论判据。通过对各判据的总结,阐述了高熵合金固溶体相的形成规律,综述了高熵合金超细粉体和纳米粉体的制备方法,主要包括机械合金化法、气/水雾化法、化学还原法、碳热震荡法、等离子电弧放电法和扫描探针光刻技术,分析比较了不同方法的优缺点和应用前景,指出了高熵合金领域当前存在的问题和相应的解决方法,并对未来的发展作了展望。     

高熵合金在电催化领域的研究进展

高熵合金具有高度无序的结构和广泛的成分调制范围,在力学性能、磁性等方面展示出优异的性能,近来研究结果表明,高熵合金在电催化反应中有望成为理想的催化材料。本文总结了近期高熵合金催化剂的前沿研究进展。从高熵合金的定义,制备方法以及在不同电化学反应中的研究进展等方面进行阐述;并对其在电催化领域的未来发展趋势进行了展望。     

高熵合金涂层的研究现状

综述了高熵合金的概念与特性,介绍了高熵合金涂层的设计和制备手段。重点讨论了激光熔覆、磁控溅射和热喷涂这3种制备高熵合金涂层的技术手段的原理、特点及国内外的研究现状,展望了高熵合金涂层的研究和应用前景。     

高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料的研究进展

高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料是一类由高熵合金与陶瓷组成的具有高密度和优异高温性能的共晶复合材料,兼顾高熵合金、陶瓷和共晶复合材料的性能优势,表现出优异的高温强度和良好的室温塑性,近年来得到广泛研究。本文总结了近年来高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料的研究现状,围绕共晶复合材料的成分组成、组织结构与材料性能的关系,从成分设计、元素组成、微观结构、室温和高温力学性能、高温抗氧化性、耐磨性和电化学腐蚀性能等方面综述了现有研究工作,并对其未来研发趋势进行了展望。     

热处理对(Co40Cr25Fe15.5Ni15.5Mo4)99.5C0.5高熵合金组织及性能的影响

高熵合金作为一种新型的材料研究方向,在本世纪得到了广泛的关注。用真空电弧熔炼制备(Co₄₀Cr₂₅Fe_15.5Ni_15.5Mo₄)_99.5C_0.5高熵合金,经过均匀化和轧制工艺,研究了不同退火温度对高熵合金组织及性能的影响。结果表明:退火态合金由面心立方结构(FCC)相构成,合金组织形貌为等轴晶,析出相富集C、Mo元素,细晶强化作用提高了材料强度。随着退火温度的提高,高熵合金的屈服强度和抗拉强度以及硬度逐步下降,延伸率增大,合金塑性随温度上升而增大。退火孪晶减少,塑性提高,材料由脆性断裂向韧性断裂转变。     

高熵合金涂层的研究进展

高熵合金涂层是一种新型的合金涂层,主要是由5~13种不同元素按照等原子比混合并通过一定方法生长在基体表面的多主元合金涂层。由于高混合熵的作用,涂层的组织主要是由单一的BCC和FCC固溶体组成。阐述了高熵合金的理论基础、磁控溅射高熵合金涂层、热喷涂高熵合金涂层和激光熔覆高熵合金涂层并且分析了各自的优点和不足。最后提出了高熵合金涂层在发展中存在的一些问题以及提出了一些未来高熵合金涂层的发展方向。     

高熵合金涂层的研究现状

综述了基于高熵合金(HEAs),以激光熔覆和磁控溅射制备的高熵合金涂层(HECs)的最新研究进展,讨论了其组分设计、相结构以及机械性能、高温稳定性和耐蚀性,展望了HECs的应用前景。     

(Fe,Co,Ni,Cu,Zn)CrxOy高熵复相陶瓷的制备及其吸波性能

以高熵合金的研究为背景,将构型熵稳定单相的概念引入无机非金属材料,而逐步发展出一种新的陶瓷材料体系——高熵陶瓷。高熵陶瓷的优点是成分和结构的多样性,这使得其有潜能成为广泛应用的功能材料。本工作采用简单易行的固相烧结法合成了具有尖晶石结构和钙钛矿结构的高熵复相陶瓷,并进一步研究了其物相组成、显微结构、元素含量及价态、和电磁波吸收性能,探究了高熵复相陶瓷的吸波性能随烧结温度的变化规律。结果表明：高熵复相陶瓷可成功制备成型,通过高熵效应能够烧结出2种晶体结构(尖晶石结构和钙钛矿结构)。在1 300℃的烧结温度下,存在最大的介电常数,在频率范围为X波段8.2～12.4 GHz时,具备最佳的电磁波吸收性能。