高熵合金

2024年3月12日发(作者：企业资金管理)

1.1 引言

金属材料的广泛使用，极大推进了社会的进步。金属材料发展最快的时间是在最近一

百多年，材料工作者通过不懈的努力，在提升金属材料各种性能上已经取得了卓越的

进步，

使得材料能够适应很多特殊使用环境的要求，扩大了金属材料的应用范围，例如，具

有超

高强度的高强钢、能够在大气以及各种腐蚀环境下保持原有性能的不锈钢以及在高温

下仍

具有高强度的超合金等。目前对各种材料的性能开发几乎达到了材料应用的极限范围，

要

想取得更大的性能提高难度较大。那么如何取得性能上的突破呢？跳出传统材料的设

计理

念，寻找新的突破口，是解决这一问题的有效途径，也是今后材料工作者努力的方向。

传统材料的设计思路都是以一元为主，目前人类已经开发并实用化以一元为主的合金

系有 30 余种，每一合金系都是以某一种元素为主体(含量超过 50%)，例如以铁为主

的钢铁

材料，以铁或镍为主的超合金材料等。2004 年中期，台湾研究学者提出了新的合金

设计理

论，即多主元高熵合金

[1]

。所谓多主元高熵合金(也称多主元高乱度合金)，就是主要元素超

过一种，一般每种不超过 35%。该种合金由于多主元而体现“集体特色”，而且由于

各种

主元倾向于混乱排列，从而易形成简单物相。材料研究者在很早以前也尝试过将多种

金属

元素一起熔炼来制备合金，但是根据以往的传统合金经验告诉我们

[2, 3]

，当合金中组元过多

时，根据吉布斯相律的计算会产生很多相，过多的中间相或化合物会使材料变得很脆，

而

且难于分析、加工，阻碍了对该方向的深入研究。但最新实验研究证明，事实并非如

此，