Wat zijn legeringen met een hoge entropie?

Basis informatie

Hoog-entropielegeringen (HEA's) zijn legeringen die worden gevormd door gelijke of relatief grote hoeveelheden van (meestal) vijf of meer elementen te mengen. Vóór de synthese van deze stoffen bestonden typische metaallegeringen uit een of twee hoofdcomponenten met kleinere hoeveelheden andere elementen.

Er kunnen bijvoorbeeld extra elementen aan ijzer worden toegevoegd om de eigenschappen ervan te verbeteren, waardoor een legering op ijzerbasis ontstaat, maar doorgaans in vrij lage verhoudingen, zoals de verhoudingen van koolstof, mangaan en andere in verschillende staalsoorten. Daarom zijn legeringen met een hoge entropie een nieuwe klasse materialen.

De term "legeringen met een hoog entropiegehalte" werd bedacht omdat de entropietoename bij het mengen aanzienlijk hoger is als er een groter aantal elementen in het mengsel zit, en hun verhoudingen vrijwel gelijk zijn.

Atoepassing Prospect

Het toepassingsperspectief van legeringen met een hoge entropie is zeer breed, wat voornamelijk te danken is aan hun unieke specifieke fysische en chemische eigenschappen. Hier zijn enkele toepassingen op specifieke gebieden:

1. Lucht- en ruimtevaart: vanwege hun hoge sterkte, hoge hardheid, hoge slijtvastheid en hoge temperatuurstabiliteit zijn legeringen met een hoge entropie uitstekend bij de vervaardiging van raketmotoren, satellietcomponenten en structurele componenten van vliegtuigen die moeten werken bij hoge temperaturen en andere extreme temperaturen. omgevingen. Bovendien kunnen legeringen met een hoog entropiegehalte ook worden gebruikt in belangrijke componenten van hypersonische voertuigen en op gebieden zoals turbinebladen van vliegtuigmotoren.

2. Auto-industrie: de slagvastheid en corrosieweerstand van legeringen met een hoge entropie maken ze het meest effectief. Ideaal voor automotoren, transmissies, chassis en carrosseriecomponenten. Deze eigenschappen dragen bij aan de duurzaamheid en veiligheid van de auto.

3.Elektronische industrie: vanwege de kenmerken van hoge elektrische geleidbaarheid, hoge thermische geleidbaarheid en hoge elektromagnetische afschermingseigenschappen, hebben legeringen met een hoge entropie een breed scala aan toepassingen bij de vervaardiging van elektronische componenten, geïntegreerde schakelingen en zonnecellen. Dit zal de prestatieverbetering en de miniaturiseringstrend van elektronische apparaten helpen stimuleren.

4. Kernenergie en andere militaire toepassingen: naast de bovengenoemde toepassingen kunnen legeringen met een hoge entropie ook worden gebruikt bij de bescherming van kleine nucleaire eilanden, oppervlaktecoating van metalen componenten en andere militaire of kernenergiegerelateerde toepassingen. Dit demonstreert de brede toepasbaarheid van legeringen met een hoge entropie in een verscheidenheid aan speciale omgevingen en vereisten.

5. Structurele mechanica en energieconversie en -opslag: Legeringen met een hoge entropie zullen naar verwachting een belangrijke rol spelen op het gebied van structurele mechanica vanwege hun uitstekende mechanische eigenschappen. Tegelijkertijd verdient de potentiële toepassingswaarde ervan bij energieconversie en -opslag ook aandacht en onderzoek

Onderzoeken.

6. Medische hulpmiddelen: De biocompatibiliteit en corrosieweerstand van legeringen met een hoog entropiegehalte geven ze potentiële toepassingen op het gebied van medische hulpmiddelen, zoals tandheelkundige implantaten, orthopedische hulpmiddelen en andere medische hulpmiddelen die langdurige implantatie in het menselijk lichaam vereisen. In het algemeen kan, met de voortdurende ontwikkeling en vooruitgang van wetenschap en technologie en de toenemende vraag naar nieuwe materialen, worden voorspeld dat er in de toekomst meer onderzoeks- en ontwikkelingsresultaten over de toepassing van legeringen met een hoog entropiegehalte zullen ontstaan.