Kaj so visokoentropijske zlitine?
Osnovni podatki
Visokoentropijske zlitine (HEA) so zlitine, ki nastanejo z mešanjem enakih ali relativno velikih deležev (običajno) petih ali več elementov. Pred sintezo teh snovi so značilne kovinske zlitine vsebovale eno ali dve glavni komponenti z manjšimi količinami drugih elementov.
Železu lahko na primer dodamo dodatne elemente, da izboljšamo njegove lastnosti, s čimer ustvarimo zlitino na osnovi železa, vendar običajno v dokaj nizkih deležih, kot so deleži ogljika, mangana in drugih v različnih jeklih. Zato so zlitine z visoko entropijo nov razred materialov.
Izraz "visokoentropijske zlitine" je bil skovan, ker je povečanje entropije pri mešanju bistveno večje, če je v mešanici večje število elementov in so njihovi deleži skoraj enaki.
Aaplikacija Prospect
Možnost uporabe zlitin z visoko entropijo je zelo široka, kar je predvsem posledica njihovih edinstvenih specifičnih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Tukaj je nekaj aplikacij na določenih področjih:
1.Aerospace: Zaradi svoje visoke trdnosti, visoke trdote, visoke odpornosti proti obrabi in visoke temperaturne stabilnosti so zlitine z visoko entropijo odlične pri izdelavi raketnih motorjev, satelitskih komponent in konstrukcijskih komponent letal, ki morajo delovati pri visokih temperaturah in drugih ekstremnih okoljih. Poleg tega se lahko visokoentropijske zlitine uporabljajo tudi v ključnih komponentah hiperzvočnih vozil in na področjih, kot so lopatice turbin letalskih motorjev.
2.Avtomobilska industrija: Zaradi odpornosti na udarce in korozije zlitin z visoko entropijo so najučinkovitejše idealne za avtomobilske komponente motorja, menjalnika, šasije in karoserije. Te lastnosti prispevajo k vzdržljivosti in varnosti avtomobila.
3. Elektronska industrija: zaradi značilnosti visoke električne prevodnosti, visoke toplotne prevodnosti in visokih elektromagnetnih zaščitnih lastnosti imajo zlitine z visoko entropijo širok spekter uporabe pri izdelavi elektronskih komponent, integriranih vezij in sončnih celic. To bo pripomoglo k izboljšanju zmogljivosti in trendu miniaturizacije elektronskih naprav.
4. Jedrska energija in druge vojaške aplikacije: Poleg zgornjih aplikacij se lahko zlitine z visoko entropijo uporabljajo tudi za zaščito majhnih jedrskih otokov, površinsko prevleko kovinskih komponent in druge aplikacije, povezane z vojaško ali jedrsko energijo. To dokazuje široko uporabnost zlitin z visoko entropijo v različnih posebnih okoljih in zahtevah.
5.Strukturna mehanika ter pretvorba in shranjevanje energije: Pričakuje se, da bodo imele visokoentropijske zlitine pomembno vlogo na področju strukturne mehanike zaradi svojih odličnih mehanskih lastnosti. Hkrati je njegova potencialna uporabna vrednost pri pretvorbi in shranjevanju energije prav tako vredna pozornosti in raziskav
Raziskati.
6. Medicinski pripomočki: biokompatibilnost in odpornost proti koroziji visokoentropijskih zlitin jim dajeta možnost uporabe na področju medicinskih pripomočkov, kot so zobni vsadki, ortopedski pripomočki in drugi medicinski pripomočki, ki zahtevajo dolgotrajno vsaditev v človeško telo. Na splošno je mogoče z nenehnim razvojem in napredkom znanosti in tehnologije ter naraščajočim povpraševanjem po novih materialih predvideti, da se bo v prihodnosti pojavilo več rezultatov raziskav in razvoja pri uporabi zlitin z visoko entropijo.