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高熵合金(High-Entropy Alloys)简称HEAs.是一类具有性能的新型材料，以其的力学性能、耐腐蚀性能、的热稳定性等特点受到科学界广泛关注.高熵合金是由五种以上元素，每种元素的原子分数在5%到35%之间，各元素原子随机占据一个晶格点位的晶体.已经报道的典型合金有：叶均蔚等发现的以CoCrCuFeNi为代表的面心立方固溶体结构的合金；张勇等发现的以A1CoCrFeNi为代表的体心立方固溶体结构的合金.如今，高熵概念被广泛应用于各种材料，如氧化物、硫族化合物和卤化物.高熵态产生了多种改进功能：如热电性能、磁热效应、催化效应等

高熵合金的应用

1.高温性能的应用

无论何种类型,热机的效率随着温度的升高而增加.如核能、燃煤和燃油等发电行业中，工作温度的升高可以降低燃料消耗、污染和运行成本.在喷气发动机工业中，工作温度的增加可使性能改进，例如更重的有效载荷、更大的速度和更大的范围的组合等.目前发动机主要部件材料的开发还是集中在Ni基高温合金材料上，但由于其初始熔点大约在1300℃,镍基高温合金适用于温度仅在1160~1277℃之间.因此，开发具有更高温性能的发动机部件材料变得至关重要.试验表明这两种耐火HEAs在1600℃时的屈服强度超过400MPa,这远Inconel 718 Ni 基高温合金在1000℃的屈服强度(低于200MPa).热机的开发需要进一步改善发动机部件材料的高温性能.与Ni基高温合金相比，HEAs在高温下具有更高的稳定性、更低的成本和密度、正的晶格失配，这表明这些合金由于具有吸引人的高温机械性能，有可能取代Ni基高温合金作为下一代高温材料.

2.断裂韧性的应用

材料的断裂往往关乎着安全的问题,一般来说，根据失效应变可以分为脆性和韧性断裂.脆性断裂没有塑性变形的迹象，通常以灾难性方式发生，开发具有性能的新型金属材料具有重要意义.据报道，当温度从298K下降到77K时，CrMnFeCoNi高熵合金的断裂韧性几乎保持恒定，而CrCoNi高熵合金的断裂韧性略微增加.在这些HEAs中，没有出现像钢、非晶合金、镁合金、多孔金属和纳米金属等许多传统合金那样尖锐的韧脆转变，这表明这些合金可能是极端寒冷条件下应用的优良候选材料，例如，用于船体、飞机和低温储存罐的材料等.

3.耐腐蚀性的应用

我国每年因腐蚀而引起的材料浪费极其严重,研究和开发具有耐腐蚀性较好的材料对资源的节省具有重要意义.Zhang等通过激光表面合金化方法，在304不锈钢上制备了具有良好冶金结合性能的FeCoCrAlNi涂层，试验结果表明FeCoCrAlNi涂层的显微硬度是304不锈钢的3倍，在3.5%的NaCl溶液中，其抗空蚀性能是304不锈钢的7.6倍左右，电流密度比304不锈钢降低了一个数量级.Ye等采用激光表面合金化的方法制备了CrMnFeCoNi涂层，并在3.5%的NaCl和0.5mol/L H2SO4溶液中进行了电位动态极化试验，结果表明HEAs涂层的耐蚀性能均优于A36钢基体，腐蚀电流甚至低于304不锈钢.高熵合金作为一种新开发的多主元合金，了基于单一多数主体元素的传统合金的设计限制，具有提高耐腐蚀性的潜力.这表明这些具有的内在耐腐蚀性的新型合金，在恶劣环境的应用中具有的经济和安全益处.

高熵合金的非晶形成能力较强,某些高熵合金能在铸态组织中形成非晶相.而传统合金要获得非晶组织，需要的冷却速度将液态原子无规则分布的组织保留到室温.非晶态金属的研究是近年来才兴起的，由于结构中无位错，具有很高的强度、硬度、塑性、韧性、耐蚀性及特殊的磁学性能等，应用也极为广泛.制备非晶态高熵合金无疑将进一步扩大高熵合金的应用领域.高熵合金的种类繁多，其显微结构和性能具有很高的研究价值.高熵效应是调控其显微组织和结构的主要因素.目前这一领域的关注点已经发展到了7个合金系列，每个合金系列包括6-7元素，已经产生了超过408种新合金.在这408种合金中含有648种不同的微观结构.研究发现，合金元素数量和加工条件对其显微结构有显着的影响.不同结构的高熵合金，呈现出不同的结构性能和功能特点.高熵合金特的结构和广泛合金种类，为其结构化应用和功能化应用提供了基础.

高熵合金是一个全新的合金领域,它跳出了传统合金的设计框架、是具有许多性能的、特殊合金系，调整其成分可以进一步优化性能，因而具有极为广阔的应用前景.国内有关高熵合金的研究才刚刚起步，虽然有不少研究者开始关注此类合金的研究，但相关数据尚属实验室阶段，未真正进入实际应用阶段.若某一具体的高熵合金能够获得稳定、可靠、具有工业参考价值的实验数据，将真正、快速地推动高熵合金的研究和应用，在工业应用的各个领域将能看见高熵合金的身影.

高熵合金通常含有较高原子比例的铬、铝等元素，与传统的高温合金相比，从理论上具有更的抗氧化性。Tsao等研究了基于Al-Ti-Cr-Fe-Co-Ni体系的高温高熵合金的900~1100℃/5~200h高温氧化和腐蚀性能，并与CM247LC镍基高温合金进行了比较。该研究观察到高熵合金由于不同的溶质形成了复杂的氧化物，并认为含量较高的铬和铝促进了保护性铬和氧化铝层的形成，表现出的热腐蚀和抗氧化性。

难熔高熵合金主要是由铌、钼、钽、钨、锆、钒等抗氧化性较差的高熔点元素作为主元，在高温氧化过程中难以生成致密的氧化物来阻碍氧内扩散。对于难熔高熵合金通常研究钨、钼等在氧化过程中的作用。针对高熵合金的实际开发需求，可以从涂层、热处理工艺和制备方法等方面优化高熵合金的氧化性能。