Hvad er højentropi legeringer?

Grundlæggende oplysninger

Højentropi legeringer (HEA) er legeringer, der er dannet ved at blande lige store eller relativt store andele af (normalt) fem eller flere grundstoffer. Før syntesen af ​​disse stoffer bestod typiske metallegeringer af en eller to hovedkomponenter med mindre mængder af andre grundstoffer.

For eksempel kan yderligere elementer tilsættes til jern for at forbedre dets egenskaber og derved skabe en jernbaseret legering, men typisk i ret lave proportioner, såsom andelene af kulstof, mangan og andre i forskellige ståltyper. Derfor er højentropi-legeringer en ny klasse af materialer.

Udtrykket "højentropi-legeringer" blev opfundet, fordi entropistigningen ved blanding er væsentligt højere, når der er et større antal elementer i blandingen, og deres proportioner er mere næsten lige store.

ENapplikationsudsigt

Anvendelsesmulighederne for legeringer med høj entropi er meget brede, hvilket hovedsageligt skyldes deres unikke specifikke fysiske og kemiske egenskaber. Her er nogle applikationer inden for specifikke områder:

1. Luftfart: På grund af deres høje styrke, høje hårdhed, høje slidstyrke og høje temperaturstabilitet er højentropilegeringer fremragende til fremstilling af raketmotorer, satellitkomponenter og flystrukturkomponenter, der skal arbejde i høje temperaturer og andre ekstreme miljøer. Derudover kan højentropi-legeringer også bruges i nøglekomponenter i hypersoniske køretøjer og i områder såsom aeromotor-turbineblade.

2. Bilindustrien: Slagfastheden og korrosionsbestandigheden af ​​legeringer med høj entropi gør dem til de mest effektive Ideel til bilmotorer, transmissioner, chassis og karrosserikomponenter. Disse funktioner bidrager til bilens holdbarhed og sikkerhed.

3. Elektronikindustrien: På grund af egenskaberne med høj elektrisk ledningsevne, høj termisk ledningsevne og høje elektromagnetiske afskærmningsegenskaber har legeringer med høj entropi en bred vifte af applikationer til fremstilling af elektroniske komponenter, integrerede kredsløb og solceller. Dette vil hjælpe med at drive ydelsesforbedringer og miniaturiseringstrenden af ​​elektroniske enheder.

4. Nuklear energi og andre militære applikationer: Ud over de ovennævnte applikationer kan højentropilegeringer også bruges til beskyttelse af små nukleare øer, overfladebelægning af metalkomponenter og andre militære eller atomenergirelaterede applikationer. Dette viser den brede anvendelighed af legeringer med høj entropi i en række specielle miljøer og krav.

5. Strukturel mekanik og energikonvertering og -lagring: Højentropilegeringer forventes at spille en vigtig rolle inden for strukturmekanik på grund af deres fremragende mekaniske egenskaber. Samtidig er dens potentielle anvendelsesværdi inden for energikonvertering og -lagring også værd at være opmærksom på og forskning

Undersøge.

6. Medicinsk udstyr: Biokompatibiliteten og korrosionsbestandigheden af ​​legeringer med høj entropi giver dem potentielle anvendelser inden for medicinsk udstyr, såsom tandimplantater, ortopædiske enheder og andet medicinsk udstyr, der kræver langvarig implantation i den menneskelige krop. Generelt, med den kontinuerlige udvikling og fremskridt inden for videnskab og teknologi og den stigende efterspørgsel efter nye materialer, kan det forudsiges, at flere forsknings- og udviklingsresultater om anvendelse af højentropi-legeringer vil dukke op i fremtiden.