Mis on kõrge entroopiaga sulamid?
Põhiandmed
Kõrge entroopiaga sulamid (HEA) on sulamid, mis saadakse (tavaliselt) viie või enama elemendi võrdse või suhteliselt suure osa segamisel. Enne nende ainete sünteesi koosnesid tüüpilised metallisulamid ühest või kahest põhikomponendist väiksemas koguses muid elemente.
Näiteks võib rauale selle omaduste parandamiseks lisada täiendavaid elemente, luues seeläbi rauapõhise sulami, kuid tavaliselt suhteliselt madalas vahekorras, näiteks süsiniku, mangaani ja muude osakaaludes erinevates terastes. Seega on kõrge entroopiaga sulamid uudne materjalide klass.
Mõiste "kõrge entroopiaga sulamid" võeti kasutusele, kuna segunemise entroopia suurenemine on oluliselt suurem, kui segus on suurem arv elemente ja nende proportsioonid on enam-vähem võrdsed.
Arakenduse väljavaade
Suure entroopiaga sulamite kasutusvõimalused on väga laiad, mis on peamiselt tingitud nende ainulaadsetest spetsiifilistest füüsikalistest ja keemilistest omadustest. Siin on mõned rakendused konkreetsetes valdkondades:
1. Lennundus: oma suure tugevuse, kõvaduse, kõrge kulumiskindluse ja kõrge temperatuuri stabiilsuse tõttu sobivad suure entroopiaga sulamid suurepäraselt rakettmootorite, satelliidikomponentide ja õhusõiduki konstruktsioonikomponentide tootmiseks, mis peavad töötama kõrgetel temperatuuridel ja muudes äärmuslikes tingimustes. keskkondades. Lisaks saab kõrge entroopiaga sulameid kasutada ka hüperhelikiirusega sõidukite põhikomponentides ja sellistes valdkondades nagu aeromootorite turbiinilabad.
2. Autotööstus: kõrge entroopiaga sulamite löögikindlus ja korrosioonikindlus muudavad need kõige tõhusamaks Ideaalne automootori, käigukasti, šassii ja kerekomponentide jaoks. Need omadused aitavad kaasa auto vastupidavusele ja ohutusele.
3. Elektroonikatööstus: suure elektrijuhtivuse, kõrge soojusjuhtivuse ja kõrgete elektromagnetiliste varjestusomaduste tõttu on kõrge entroopiaga sulamitel lai valik rakendusi elektroonikakomponentide, integraallülituste ja päikesepatareide valmistamisel. See aitab kaasa elektroonikaseadmete jõudluse parandamisele ja miniatuursusele.
4.Tuumaenergia ja muud sõjalised rakendused: Lisaks ülaltoodud rakendustele saab kõrge entroopiaga sulameid kasutada ka väikeste tuumasaarte kaitseks, metallosade pinnakatmiseks ja muudeks sõjaliste või tuumaenergiaga seotud rakenduste jaoks. See näitab suure entroopiaga sulamite laialdast rakendatavust erinevates erikeskkondades ja -nõuetes.
5. Konstruktsioonimehaanika ja energia muundamine ja salvestamine: Suure entroopiaga sulamid mängivad eeldatavasti olulist rolli konstruktsiooni mehaanika valdkonnas nende suurepäraste mehaaniliste omaduste tõttu. Samal ajal väärib tähelepanu ja uurimist ka selle potentsiaalne rakendusväärtus energia muundamisel ja salvestamisel
Uurige.
6. Meditsiiniseadmed: kõrge entroopiaga sulamite biosobivus ja korrosioonikindlus annavad neile potentsiaalsed rakendused meditsiiniseadmete valdkonnas, nagu hambaimplantaadid, ortopeedilised seadmed ja muud meditsiiniseadmed, mis vajavad pikaajalist implanteerimist inimkehasse. Üldiselt võib teaduse ja tehnoloogia pideva arengu ja edenemise ning kasvava nõudluse tõttu uute materjalide järele ennustada, et tulevikus ilmub rohkem teadus- ja arendustegevuse tulemusi kõrge entroopiaga sulamite rakendamise kohta.