Čo sú zliatiny s vysokou entropiou?

Základné informácie

Zliatiny s vysokou entropiou (HEA) sú zliatiny, ktoré vznikajú zmiešaním rovnakých alebo relatívne veľkých podielov (zvyčajne) piatich alebo viacerých prvkov. Pred syntézou týchto látok typické kovové zliatiny obsahovali jednu alebo dve hlavné zložky s menším množstvom iných prvkov.

Napríklad do železa sa môžu pridať ďalšie prvky na zlepšenie jeho vlastností, čím sa vytvorí zliatina na báze železa, ale zvyčajne v dosť nízkych pomeroch, ako sú podiely uhlíka, mangánu a iných v rôznych oceliach. Zliatiny s vysokou entropiou sú teda novou triedou materiálov.

Termín "zliatiny s vysokou entropiou" bol vytvorený, pretože zvýšenie entropie miešania je podstatne vyššie, keď je v zmesi väčší počet prvkov a ich podiely sú takmer rovnaké.

AProspekt aplikácie

Perspektíva použitia zliatin s vysokou entropiou je veľmi široká, čo je spôsobené najmä ich jedinečnými špecifickými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Tu je niekoľko aplikácií v konkrétnych oblastiach:

1.Letecký priemysel: Vďaka svojej vysokej pevnosti, vysokej tvrdosti, vysokej odolnosti proti opotrebovaniu a vysokej teplotnej stabilite sú vysokoentropické zliatiny vynikajúce pri výrobe raketových motorov, komponentov satelitov a konštrukčných komponentov lietadiel, ktoré potrebujú pracovať pri vysokých teplotách a iných extrémnych podmienkach. prostredia. Okrem toho môžu byť zliatiny s vysokou entropiou použité aj v kľúčových komponentoch hypersonických vozidiel a v oblastiach, ako sú lopatky leteckých turbín.

2. Automobilový priemysel: Odolnosť proti nárazu a korózii zliatin s vysokou entropiou ich robí najúčinnejšími Ideálne pre automobilové komponenty motora, prevodovky, podvozku a karosérie. Tieto vlastnosti prispievajú k odolnosti a bezpečnosti auta.

3. Elektronický priemysel: Vzhľadom na vlastnosti vysokej elektrickej vodivosti, vysokej tepelnej vodivosti a vysokých vlastností elektromagnetického tienenia majú zliatiny s vysokou entropiou široké uplatnenie pri výrobe elektronických komponentov, integrovaných obvodov a solárnych článkov. Pomôže to zvýšiť výkon a trend miniaturizácie elektronických zariadení.

4. Jadrová energia a iné vojenské aplikácie: Okrem vyššie uvedených aplikácií je možné zliatiny s vysokou entropiou použiť aj na ochranu malých jadrových ostrovov, povrchové nátery kovových komponentov a iné vojenské aplikácie alebo aplikácie súvisiace s jadrovou energiou. To demonštruje širokú použiteľnosť zliatin s vysokou entropiou v rôznych špeciálnych prostrediach a požiadavkách.

5. Konštrukčná mechanika a premena a skladovanie energie: Očakáva sa, že zliatiny s vysokou entropiou budú hrať dôležitú úlohu v oblasti stavebnej mechaniky vďaka svojim vynikajúcim mechanickým vlastnostiam. Zároveň si pozornosť a výskum zaslúži aj jeho potenciálna aplikačná hodnota pri premene a skladovaní energie

Vyšetrovať.

6. Zdravotnícke pomôcky: Biokompatibilita a odolnosť vysokoentropických zliatin proti korózii im dáva potenciálne uplatnenie v oblasti zdravotníckych pomôcok, ako sú zubné implantáty, ortopedické pomôcky a iné zdravotnícke pomôcky, ktoré si vyžadujú dlhodobú implantáciu do ľudského tela. Vo všeobecnosti s neustálym rozvojom a pokrokom vedy a techniky a zvyšujúcim sa dopytom po nových materiáloch možno predpovedať, že v budúcnosti sa objavia ďalšie výsledky výskumu a vývoja o aplikácii vysokoentropických zliatin.