高熵合金

2024年3月12日發(作者：企業資金管理)

1.1 引言

金屬材料的廣泛使用，極大推進了社會的進步。金屬材料發展最快的時間是在最近一

百多年，材料工作者通過不懈的努力，在提升金屬材料各種性能上已經取得了卓越的

進步，

使得材料能夠適應很多特殊使用環境的要求，擴大了金屬材料的應用范圍，例如，具

有超

高強度的高強鋼、能夠在大氣以及各種腐蝕環境下保持原有性能的不銹鋼以及在高溫

下仍

具有高強度的超合金等。目前對各種材料的性能開發幾乎達到了材料應用的極限范圍，

要

想取得更大的性能提高難度較大。那么如何取得性能上的突破呢？跳出傳統材料的設

計理

念，尋找新的突破口，是解決這一問題的有效途徑，也是今后材料工作者努力的方向。

傳統材料的設計思路都是以一元為主，目前人類已經開發并實用化以一元為主的合金

系有 30 余種，每一合金系都是以某一種元素為主體(含量超過 50%)，例如以鐵為主

的鋼鐵

材料，以鐵或鎳為主的超合金材料等。2004 年中期，臺灣研究學者提出了新的合金

設計理

論，即多主元高熵合金

[1]

。所謂多主元高熵合金(也稱多主元高亂度合金)，就是主要元素超

過一種，一般每種不超過 35%。該種合金由于多主元而體現“集體特色”，而且由于

各種

主元傾向于混亂排列，從而易形成簡單物相。材料研究者在很早以前也嘗試過將多種

金屬

元素一起熔煉來制備合金，但是根據以往的傳統合金經驗告訴我們

[2, 3]

，當合金中組元過多

時，根據吉布斯相律的計算會產生很多相，過多的中間相或化合物會使材料變得很脆，

而

且難于分析、加工，阻礙了對該方向的深入研究。但最新實驗研究證明，事實并非如

此，