淺談高熵合金粉末材料的制備與工藝研究

隨著經(jīng)濟發(fā)展和科技的進步, 人們對金屬材料的綜合性能要求越來越高，學(xué)術(shù)界對于材料的研究也越來越深入、多樣化。近年來，人們發(fā)現(xiàn)通過調(diào)制材料的“序”或者“熵”，也能獲得新型材料。

高熵合金是典型的“濃固溶體”區(qū)別于傳統(tǒng)合金“稀固溶體”，具有五大特點：【1】高溫穩(wěn)定性好；
【2】低溫高韌性；
【3】抗輻照 腫脹率；
【4】緩慢擴散效應(yīng)；
【5】晶界能和層錯能低。

至今已發(fā)現(xiàn)了面心立方（FCC），體心立方（BCC）和密排六方（HCP）結(jié)構(gòu)的高熵合金，由此三元和四元合金同樣可以形成簡單的無序固溶體結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)合金，三元或四元等原子比合金的混合熵已經(jīng)明顯高于傳統(tǒng)合金的熔化熵，具有高的混合熵。部分高熵合金中存在的析出相可以起到增強合金的強度和抗蠕變性能。

高熵合金具有一些傳統(tǒng)合金無法比擬的優(yōu)異的性能，如高強度、高硬度、高耐磨耐腐蝕性、高熱阻、高電阻率、抗高溫氧化、抗高溫軟化等，因此在核材料、涂層材料、低溫結(jié)構(gòu)材料、熱電材料、超導(dǎo)材料、航天航空材料都將有非常好的應(yīng)用前景。

2020年4月11日，南極熊獲悉，江蘇威拉里新材料科技有限公司采用真空感應(yīng)氣霧化熔煉方式制備出了高熵合金粉末，所生產(chǎn)的球形金屬粉末具有成分均勻、氧含量低、球形度好的優(yōu)點。

目前已生產(chǎn)50余種高熵合金成分體系，從三元到七元，從等原子比到非等原子比的個性定制材料，客戶覆蓋國內(nèi)外高校研究院近200家，粉末已應(yīng)用于多種領(lǐng)域，匹配增材制造、激光熔覆、粉末冶金等加工工藝。

高熵合金拓展了新型合金的開發(fā)空間, 也為突破傳統(tǒng)合金性能極限提供了可能。我國對它的研究正處于初始階段, 專家學(xué)者們?nèi)孕栝_展大量的研究工作，江蘇威拉里負(fù)責(zé)人表示：“我們將不斷深研粉末制備工藝，將科學(xué)設(shè)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實材料，為我國的金屬材料發(fā)展助力服務(wù)。”