Ի՞նչ են բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները:
Հիմնական տեղեկություններ
Բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները (HEA) համաձուլվածքներ են, որոնք առաջանում են (սովորաբար) հինգ կամ ավելի տարրերի հավասար կամ համեմատաբար մեծ համամասնություններով խառնելով։ Մինչ այդ նյութերի սինթեզը, բնորոշ մետաղական համաձուլվածքները ներառում էին մեկ կամ երկու հիմնական բաղադրիչ՝ ավելի փոքր քանակությամբ այլ տարրերով:
Օրինակ՝ երկաթին կարելի է ավելացնել լրացուցիչ տարրեր՝ բարելավելու նրա հատկությունները, դրանով իսկ ստեղծելով երկաթի վրա հիմնված համաձուլվածք, բայց սովորաբար բավականին ցածր համամասնություններով, օրինակ՝ տարբեր պողպատներում ածխածնի, մանգանի և այլ հարաբերակցությամբ: Հետևաբար, բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները նյութերի նոր դաս են:
«Բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքներ» տերմինը ստեղծվել է, քանի որ խառնման ժամանակ էնտրոպիայի աճը էականորեն ավելի բարձր է, երբ խառնուրդում ավելի մեծ թվով տարրեր կան, և դրանց համամասնությունները ավելի գրեթե հավասար են:
Ակիրառման հեռանկար
Բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքների կիրառման հեռանկարը շատ լայն է, ինչը հիմնականում պայմանավորված է նրանց յուրահատուկ ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով: Ահա որոշ հավելվածներ կոնկրետ ոլորտներում.
1. Օդատիեզերք. Իր բարձր ուժի, բարձր կարծրության, բարձր մաշվածության դիմադրության և բարձր ջերմաստիճանի կայունության շնորհիվ բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները հիանալի են հրթիռային շարժիչների, արբանյակային բաղադրիչների և ինքնաթիռների կառուցվածքային բաղադրիչների արտադրության մեջ, որոնք պետք է աշխատեն բարձր ջերմաստիճաններում և այլ ծայրահեղ պայմաններում: միջավայրեր. Բացի այդ, բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները կարող են օգտագործվել նաև հիպերձայնային մեքենաների հիմնական բաղադրիչներում և այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են աերոշարժիչի տուրբինի շեղբերները:
2. Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն. բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքների ազդեցության դիմադրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը դարձնում են դրանք ամենաարդյունավետը Իդեալական ավտոմոբիլային շարժիչի, փոխանցման տուփի, շասսիի և մարմնի բաղադրիչների համար: Այս հատկանիշները նպաստում են մեքենայի ամրությանն ու անվտանգությանը:
3. Էլեկտրոնային արդյունաբերություն. բարձր էլեկտրական հաղորդունակության, բարձր ջերմային հաղորդունակության և բարձր էլեկտրամագնիսական պաշտպանիչ հատկությունների շնորհիվ, բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները լայն կիրառություն ունեն էլեկտրոնային բաղադրիչների, ինտեգրալային սխեմաների և արևային մարտկոցների արտադրության մեջ: Սա կօգնի խթանել էլեկտրոնային սարքերի կատարողականի բարելավումը և փոքրացման միտումը:
4. Միջուկային էներգիա և այլ ռազմական կիրառություններ. Բացի վերը նշված կիրառություններից, բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները կարող են օգտագործվել նաև փոքր միջուկային կղզիների պաշտպանության, մետաղական բաղադրիչների մակերեսային ծածկույթի և ռազմական կամ միջուկային էներգիայի հետ կապված այլ ծրագրերում: Սա ցույց է տալիս բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքների լայն կիրառելիությունը տարբեր հատուկ միջավայրերում և պահանջներում:
5. Կառուցվածքային մեխանիկա և էներգիայի փոխակերպում և պահեստավորում. Ակնկալվում է, որ բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքները կարևոր դեր կխաղան կառուցվածքային մեխանիկայի ոլորտում՝ շնորհիվ իրենց գերազանց մեխանիկական հատկությունների: Միևնույն ժամանակ, դրա պոտենցիալ կիրառական արժեքը էներգիայի փոխակերպման և պահպանման գործում նույնպես արժանի է ուշադրության և հետազոտության
Հետաքննել.
6. Բժշկական սարքեր. բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքների կենսահամատեղելիությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը նրանց պոտենցիալ կիրառություն է տալիս բժշկական սարքերի ոլորտում, ինչպիսիք են ատամնաբուժական իմպլանտները, օրթոպեդիկ սարքերը և այլ բժշկական սարքերը, որոնք պահանջում են երկարատև իմպլանտացիա մարդու մարմնում: Ընդհանուր առմամբ, գիտության և տեխնիկայի շարունակական զարգացման և առաջընթացի և նոր նյութերի աճող պահանջարկի հետ մեկտեղ, կարելի է կանխատեսել, որ ապագայում ավելի շատ հետազոտությունների և զարգացման արդյունքներ կհայտնվեն բարձր էնտրոպիայի համաձուլվածքների կիրառման վերաբերյալ: