高熵合金是一种特殊的高熵合金,具有较好的韧性和超高强度。
有研究表明,现代的燃气涡轮发动机需要有较高的能量利用效率,但是用镍钛合金作发动机已经无法满足要求,高熵合金被认为是目前世界上应用多的高温材料。
高熵合金一般由4~5种以上难熔金属构成,其中含有相当比例的铝和硅添加剂,它们在极端高温下具有优异的强度。但是,这种合金的大部分在室温下韧性较差,同时,无法通过标准的技术手段(如热处理)来控制其结构和性能。
别尔哥罗德国立研究大学的研究人员找到了解决这个问题的办法:他们生产的高熔点高熵合金,强度高,塑性好。
"我们的研究表明,钛、铌、锆、锆、铝材料可以通过简单的热处理来微调机械性能,"大学材料和创新工艺研究所立体纳米结构材料实验室说。比如,为了获得可塑性,需要高温退火,通过低温热处理可以使合金的强度提高50%,但其延展性不会显著下降。
NikitaYurchenko认为,合金的多元素特性与成分间的复杂关系,使材料在强度大幅提高之后仍然能够完全延展。这种合金具有特殊的强度和韧性,可以用来制作内燃机的叶片和圆盘。
据报道,科研人员将继续研究这种合金材料的性能特点,并据此评价其实用性。
以前对合金的看法是,金属元素增加后,其性能反而变差。但是,高熵合金又让我们重新认识到,它能由五种或五种以上金属构成,具有一般材料所不能达到的理想性质,因此在材料科学和工程学领域应用较少。实际上,高熵合金与传统合金,从设计理念到性能特点已是“世界性”的两种合金,若要实现工业化,还需在材料制备、性能等方面组织得更好、性能更稳定,从而为工程师们提供更大的研究空间。
