Tix(FeCoNiCr)100-x体系合金及其复合材料制备与性能研究文献综述

 2022-11-24 22:42:19

文献综述

代心月

南京理工大学

摘要:本文概述了高熵合金的概念、发展历程,简介了高熵合金的优越性,介绍了高熵合金的四大效应,,对当前热门高熵合金制备方法的研究方向如机械合金化法、真空熔炼法和微波烧结法等,进行了简单的介绍,对高熵合金的力学性能影响因素如纳米相、元素配比做了初步介绍

关键词:高熵合金 制备方法 纳米相

1.高熵合金

1.1 高熵合金简介

高熵合金这一概念,是在1996年由叶均蔚教授提出的,他将等摩尔比多主元合金定义为高熵合金[1-3]。高熵合金在2004年被一台湾学者报道[4-5],指出其含有许多特殊的性质,如高硬度、高强度、良好的热稳性和耐腐蚀性等良好性能[6],目前,高熵合金主要是从Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn等元素中选取5或5个以上的组元,且各组元含量在5%-35%之间非传统合金体系[7]。这类合金没有传统合金中主要元素的概念,体现出多种元素的集体效应。高熵材料并没有因为组成元素过多而形成复杂的金属间化合物,相反,因为高熵效应抑制了金属间化合物的形成,促进了元素间混合,形成了简单固溶体结构。因为元素间交互影响,使得材料具有多种合金性能[8],从而具有高强度、良好的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性等一系列优异的性能[9-11]

该类复合材料具有优良的力学性能,在航空、航天、汽车、电子等领域有着广泛的需求,高熵合金之所以具有广阔的应用空间,这主要归结于它自身优异的性能。高熵材料并没有因为组成元素过多而形成复杂的金属间化合物,相反,因为高熵效应抑制了金属间化合物的形成,促进了元素间混合,形成了简单固溶体结构。因为元素间交互影响,使得材料具有多种合金性能[3],这些特性也是传统合金所无法比拟的。如: 良好的耐高温性能可以使高熵合金被用作焊接填料、热交换器以及涡轮叶片等。高熵合金优异的耐蚀性能可被 应用在船舶建设或化工领域。高硬度、高耐磨性适合应用到对工具模具的设计中。高熵合金还可作为核工业,核燃料的材料包装。轻质高熵合金还可用于移动设备的外壳,除此之外,高熵氮化物、碳化物具有生物医学的潜质[12]

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