Co jsou slitiny s vysokou entropií?

Základní informace

Slitiny s vysokou entropií (HEA) jsou slitiny, které vznikají smícháním stejných nebo relativně velkých podílů (obvykle) pěti nebo více prvků. Před syntézou těchto látek typické kovové slitiny obsahovaly jednu nebo dvě hlavní složky s menším množstvím dalších prvků.

Například mohou být do železa přidány další prvky, aby se zlepšily jeho vlastnosti, čímž se vytvoří slitina na bázi železa, ale obvykle v poměrně malých poměrech, jako je podíl uhlíku, manganu a dalších v různých ocelích. Slitiny s vysokou entropií jsou tedy novou třídou materiálů.

Termín "slitiny s vysokou entropií" byl vytvořen, protože zvýšení entropie míchání je podstatně vyšší, když je ve směsi větší počet prvků, a jejich podíly jsou téměř stejné.

AProspekt aplikace

Možnosti použití slitin s vysokou entropií jsou velmi široké, což je způsobeno především jejich jedinečnými specifickými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Zde jsou některé aplikace v konkrétních oblastech:

1.Letecký průmysl: Díky své vysoké pevnosti, vysoké tvrdosti, vysoké odolnosti proti opotřebení a vysoké teplotní stabilitě jsou slitiny s vysokou entropií vynikající při výrobě raketových motorů, součástí satelitů a konstrukčních součástí letadel, které potřebují pracovat ve vysokých teplotách a jiných extrémních podmínkách. prostředí. Kromě toho lze slitiny s vysokou entropií použít také v klíčových součástech hypersonických vozidel a v oblastech, jako jsou lopatky leteckých turbín.

2. Automobilový průmysl: Odolnost proti nárazu a korozi slitin s vysokou entropií je činí nejefektivnějšími Ideální pro automobilové komponenty motoru, převodovky, podvozku a karoserie. Tyto vlastnosti přispívají k odolnosti a bezpečnosti vozu.

3. Elektronický průmysl: Vzhledem k vlastnostem vysoké elektrické vodivosti, vysoké tepelné vodivosti a vysokým vlastnostem elektromagnetického stínění mají slitiny s vysokou entropií širokou škálu aplikací při výrobě elektronických součástek, integrovaných obvodů a solárních článků. To pomůže řídit trend zlepšování výkonu a miniaturizace elektronických zařízení.

4. Jaderná energetika a další vojenské aplikace: Kromě výše uvedených aplikací lze slitiny s vysokou entropií použít také pro ochranu malých jaderných ostrovů, povrchové nátěry kovových součástí a další vojenské aplikace nebo aplikace související s jadernou energií. To demonstruje širokou použitelnost slitin s vysokou entropií v různých speciálních prostředích a požadavcích.

5.Strukturní mechanika a přeměna a skladování energie: Očekává se, že slitiny s vysokou entropií budou hrát důležitou roli v oblasti stavební mechaniky díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem. Pozornost a výzkum si zároveň zaslouží i jeho potenciální aplikační hodnota při přeměně a skladování energie

Vyšetřovat.

6. Zdravotnické prostředky: Biokompatibilita a odolnost proti korozi slitin s vysokou entropií jim dává potenciální uplatnění v oblasti zdravotnických prostředků, jako jsou zubní implantáty, ortopedické prostředky a další zdravotnické prostředky, které vyžadují dlouhodobou implantaci do lidského těla. Obecně lze s neustálým rozvojem a pokrokem vědy a techniky a zvyšující se poptávkou po nových materiálech předvídat, že se v budoucnu objeví další výsledky výzkumu a vývoje v oblasti aplikací vysokoentropických slitin.