Kas ir augstas entropijas sakausējumi?

Pamatinformācija

Augstas entropijas sakausējumi (HEA) ir sakausējumi, kas veidojas, sajaucot vienādās vai salīdzinoši lielās proporcijās (parasti) piecus vai vairāk elementus. Pirms šo vielu sintēzes tipiskie metālu sakausējumi sastāvēja no vienas vai divām galvenajām sastāvdaļām ar mazāku citu elementu daudzumu.

Piemēram, dzelzs var pievienot papildu elementus, lai uzlabotu tā īpašības, tādējādi izveidojot sakausējumu uz dzelzs bāzes, bet parasti diezgan zemās proporcijās, piemēram, oglekļa, mangāna un citu daļu proporcijās dažādos tēraudos. Tādējādi sakausējumi ar augstu entropiju ir jauna materiālu klase.

Termins "augstas entropijas sakausējumi" tika izveidots, jo sajaukšanas entropijas pieaugums ir ievērojami lielāks, ja maisījumā ir lielāks elementu skaits, un to proporcijas ir gandrīz vienādas.

Aaplikācijas perspektīva

Augstas entropijas sakausējumu izmantošanas iespējas ir ļoti plašas, kas galvenokārt ir saistīts ar to unikālajām specifiskajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Šeit ir dažas lietojumprogrammas noteiktās jomās:

1.Aerospace: to augstās izturības, cietības, augstās nodilumizturības un augstas temperatūras stabilitātes dēļ augstas entropijas sakausējumi ir lieliski piemēroti raķešu dzinēju, satelītu komponentu un gaisa kuģu konstrukciju komponentu ražošanā, kam nepieciešams darboties augstā temperatūrā un citās ekstremālās situācijās. vides. Turklāt augstas entropijas sakausējumus var izmantot arī galvenajās hiperskaņas transportlīdzekļu sastāvdaļās un tādās jomās kā aerodzinēju turbīnu lāpstiņas.

2.Automobiļu rūpniecība: augstas entropijas sakausējumu triecienizturība un izturība pret koroziju padara tos par visefektīvākajiem Ideāli piemērots automobiļu dzinējiem, transmisijai, šasijai un virsbūves komponentiem. Šīs īpašības veicina automašīnas izturību un drošību.

3.Elektronikas nozare: Augstas elektrovadītspējas, augstas siltumvadītspējas un augstās elektromagnētiskās ekranēšanas īpašību dēļ augstas entropijas sakausējumus var plaši izmantot elektronisko komponentu, integrālo shēmu un saules bateriju ražošanā. Tas palīdzēs veicināt elektronisko ierīču veiktspējas uzlabošanu un miniaturizācijas tendenci.

4. Kodolenerģija un citi militāri pielietojumi: papildus iepriekšminētajiem lietojumiem augstas entropijas sakausējumus var izmantot arī mazu kodolsalu aizsardzībā, metāla detaļu virsmas pārklāšanā un citos militāros vai kodolenerģijas lietojumos. Tas parāda augstas entropijas sakausējumu plašo pielietojamību dažādās īpašās vidēs un prasībās.

5. Strukturālā mehānika un enerģijas pārveidošana un uzglabāšana. Paredzams, ka augstas entropijas sakausējumiem būs svarīga loma strukturālās mehānikas jomā to lielisko mehānisko īpašību dēļ. Tajā pašā laikā tā iespējamā pielietojuma vērtība enerģijas pārveidošanā un uzglabāšanā ir arī uzmanības un izpētes vērta

Izmeklēt.

6. Medicīniskās ierīces. Augstas entropijas sakausējumu bioloģiskā saderība un izturība pret koroziju nodrošina to potenciālu pielietojumu medicīnas ierīču jomā, piemēram, zobu implanti, ortopēdiskās ierīces un citas medicīniskās ierīces, kurām nepieciešama ilgstoša implantācija cilvēka ķermenī. Kopumā, nepārtraukti attīstoties un progresējot zinātnei un tehnoloģijai, kā arī pieaugot pieprasījumam pēc jauniem materiāliem, var prognozēt, ka nākotnē parādīsies vairāk pētījumu un izstrādes rezultātu par augstas entropijas sakausējumu pielietošanu.