1.高熵合金为什么叫高熵

2.超高强度钢与高熵合金领域那个好就业

3.钛合金是世界上强度最高的金属吗

4.高熵合金的性质

高熵合金为什么叫高熵

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高熵合金(High-Entropy Alloys)简称HEAs，是由5种或5种以上主要元素构成的，且每种主要元素的原子分数＞5%并＜35%。

材料合金化新概念－高熵合金（纳米高熵合金，多元高熵合金） 20世纪末，传统合金已经接近成熟及饱和状态，传统合金观念已很难再创造新的合金系统或者说在旧的合金系统中创出新的合金。

但纳米高熵合金观念可产生许多合金系统，产生许多有趣的特性。 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。

超高强度钢与高熵合金领域那个好就业

超高强度钢领域比高熵合金领域更有就业机会。

在我国，钢铁产业规模庞大且发展较为成熟，对于超高强度钢相关技术和人才的需求也相对较大。许多行业如汽车制造、航空航天等都需要使用到具备优异性能的超高强度钢材料。这使得从事超高强度钢相关工作的专业人士往往可以享受到更好的就业机会和发展前景。相比之下在新型材料领域中，高熵合金被视为一种有潜力的材料，并具备出色特性和应用潜力。在目前阶段该行业尚未完全成熟，并且市场上对于该类技术与人才需求还不太明显。在当前时点上看，选择从事超高强度钢领域能够获得更好就业机会是一个较为稳妥的选择。

钛合金是世界上强度最高的金属吗

钛合金不是强度最大的了，但是高熵合金目前还代替不了。美国北卡罗莱纳州立大学和卡塔尔大学的研究人员合作，日前研发了全新高熵合金，该材料拥有更高的强度重量比，新型高熵合金的密度为2.67克/立方厘米，纳米晶晶粒直径为12纳米，机械硬度达到5900兆帕。密度大小和铝合金基本相同，但是强度要超过钛合金，具有高强度和低密度的双重特点；强度重量比甚至可以与一些陶瓷相提并论，而且比陶瓷更有韧性，不易碎裂。研发人员还在围绕这种新型材料展开更深入的工作，试图全面了解该高熵合金的特性，并发掘出最合适的生产制造工艺。

现在这种合金面临的最主要问题是，材料含有20%的金属钪，而钪的价格非常昂贵；研发人员正努力探究钪是否能够从合金中被取代或移除。

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统金属合金。同时从图中也可以看出，当等原子比合金熔体的混合熵随合金组元数的增加而增加，但是当组元数超过13以后，其合金熔体的混合熵增长的幅度将趋于平缓。

图1.等原子比合金按正则溶体得到的混合熵和组元数N的关系(Zhang et a1．，2007)， 纵坐标的单位R为摩尔气体常量，R=8．31J/(K·mol)

2.结构上的晶格畸变效应

高熵合金存在着严重的晶格畸变，严重的晶格畸变必然会影响到材料的力学，热学，电学等一系列性能。如高热阻，高电阻效应。

3.动力学上的迟滞扩散效应

相变取决于原子扩散，它需要组元之间的协同扩散才能达到不同相的平衡分离。这种必要的协同扩散，以及阻碍原子运动的晶格畸变，都会限制高熵合金中的有效扩散速率。在高熵合金的铸造过程中，冷却时的相分离在高温区间通常被抑制从而延迟到低温区间。

4.性能上的“鸡尾酒”效应

高熵合金的‘’鸡尾酒”效应是指其多种元素的本生特性和他们之间相互作用使高熵合金呈现一种复杂效应。这种“鸡尾酒”效应是一位印度科学家首先提出的。举例来说，如果使用较多轻元素，合金的总体密度将会减小；如果使用较多的抗氧化元素，如铝或硅，合金的高温抗氧化能力就会提高。