Legierungen mit hoher Entropie

Product Characteristics

Legierungen mit hoher Entropie

Hochentropielegierungen (HEA), abgekürzt HEA, sind Legierungen aus fünf oder mehr Metallen in gleichen oder annähernd gleichen Mengen. Legierungen mit hoher Entropie haben aufgrund der vielen wünschenswerten Eigenschaften, die sie haben können, große Aufmerksamkeit in der Materialwissenschaft und -technik erhalten.

In der Vergangenheit bestanden Legierungen möglicherweise nur aus einer oder zwei Hauptmetallkomponenten. Als Basis würde beispielsweise Eisen verwendet und zur Verbesserung der Eigenschaften würden Spurenelemente hinzugefügt, wodurch eine Legierung auf Eisenbasis entsteht.

Wenn in der Vergangenheit einer Legierung mehr Metalle hinzugefügt wurden, wurde das Material spröde. Im Gegensatz zu früheren Legierungen enthalten Hochentropielegierungen jedoch mehrere Metalle, sind aber nicht spröde, was eine neue Art von Material darstellt.

Hochentropische Legierungen durchbrechen das traditionelle Konzept des Materialdesigns, sind ein neues Legierungsdesignkonzept in Bezug auf mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, magnetische Eigenschaften, Strahlungsschutz und andere Aspekte mit hervorragender Leistung oder werden zur nächsten Generation von Legierungen Benchmark.

Im Gegensatz zu anderen „Kerneffekten“ ist der „Cocktail“-Effekt nicht hypothetisch und muss nicht nachgewiesen werden. Der „Cocktail-Effekt“ bezieht sich auf besondere Materialeigenschaften, die oft aus unerwarteten Synergien resultieren.

Andere Materialien können auf diese Weise beschrieben werden, einschließlich physikalischer Eigenschaften wie einem Wärmeausdehnungskoeffizienten nahe Null oder einer katalytischen Reaktion; funktionale Eigenschaften wie thermoelektrische Reaktion oder photovoltaische Umwandlung; ultrahohe Festigkeit; gute Bruchzähigkeit; und strukturelle Eigenschaften wie Ermüdungsbeständigkeit oder Duktilität.

Die Beschaffenheit des Materials hängt von der Materialzusammensetzung, Mikrostruktur, elektronischen Struktur und anderen Merkmalen ab.“ Der „Cocktail“-Effekt offenbart die multielementare Zusammensetzung und spezielle Mikrostruktur von MPEAs, was wiederum zu unerwarteten nichtlinearen Ergebnissen führt.

Entwicklungstrend von Hochentropielegierungen

Die hervorragende Gesamtleistung einer Legierung mit hoher Entropie ermöglicht ein breites Anwendungsspektrum. Legierungen mit hoher Entropie haben ausgezeichnete weichmagnetische Eigenschaften und in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften ist die Verarbeitungsleistung besser als die vorhandenen herkömmlichen weichmagnetischen Materialien; Legierungen mit hoher Entropie weisen eine ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen auf und können in extremen Umgebungen eingesetzt werden. Legierungen mit hoher Entropie weisen eine hohe Härte und Festigkeit auf und können als Beschichtung für harte Schneidwerkzeuge verwendet werden. Darüber hinaus können Legierungen mit hoher Entropie als Licht- und Wärmeumwandlungsmaterialien, Leichtlegierungsmaterialien, Formmaterialien usw. verwendet werden.

Legierungen mit hoher Entropie werden auch häufig in vielen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in Motoren, Transformatoren, Werkzeugmaschinen, Unterhaltungselektronik, Triebwerksschaufeln, Triebwerken von Düsenflugzeugen, Kernfusion usw. Legierungen mit hoher Entropie haben eine starke Fähigkeit zur amorphen Bildung, und bestimmte Legierungen mit hoher Entropie können im Gusszustand amorphe Phasen bilden.

Im Gegensatz dazu ist zur Erzielung einer amorphen Organisation in herkömmlichen Legierungen eine hohe Abkühlgeschwindigkeit erforderlich, um die Organisation mit unregelmäßiger Verteilung der flüssigen Atome auf Raumtemperatur beizubehalten. Die Erforschung amorpher Metalle ist aufgrund des Fehlens von Versetzungen in der Struktur, der hohen Festigkeit, Härte, Plastizität, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und besonderen magnetischen Eigenschaften usw. erst in den letzten Jahren aufgekommen, und die Anwendung ist auch äußerst breit gefächert. Die Herstellung amorpher Hochentropielegierungen wird zweifellos die Anwendungsbereiche von Hochentropielegierungen weiter erweitern.

Produktserie aus Legierungen mit hoher Entropie

Es gibt eine Vielzahl hochentropischer Legierungen, deren Mikrostrukturen und Eigenschaften von hohem Forschungswert sind, wobei Hochentropieeffekte der Hauptfaktor sind, der ihre Mikrostruktur und Struktur reguliert. Der derzeitige Schwerpunkt auf diesem Gebiet hat sich auf sieben Legierungsfamilien mit jeweils 6–7 Elementen weiterentwickelt und zu mehr als 408 neuen Legierungen geführt.

Diese 408 Legierungen enthalten 648 verschiedene Mikrostrukturen. Es zeigt sich, dass die Anzahl der Legierungselemente und die Verarbeitungsbedingungen einen erheblichen Einfluss auf deren Mikrostrukturen haben. Hochentropielegierungen mit unterschiedlichen Strukturen weisen unterschiedliche Struktureigenschaften und Funktionsmerkmale auf. Die einzigartige Struktur und die große Auswahl an Legierungstypen von Hochentropielegierungen bilden die Grundlage für ihre strukturellen und funktionalen Anwendungen.

Hochentropielegierungen sind ein völlig neues Legierungsgebiet, das über den Konstruktionsrahmen traditioneller Legierungen hinausgeht und ein spezielles Legierungssystem mit vielen hervorragenden Eigenschaften darstellt. Eine Anpassung seiner Zusammensetzung kann seine Leistung weiter optimieren und bietet daher äußerst breite Aussichten für die wissenschaftliche Forschung und industrielle Anwendung.

Derzeit können wir die folgenden Barren und Stäbe aus Legierungen mit hoher Entropie durch Vakuum-Suspensionsschmelzen, Vakuum-Lichtbogenschmelzen und Vakuum-Induktionsschmelzen herstellen und sie entsprechend den Kundenanforderungen in spezifische Formen verarbeiten. Bei Bedarf können Sie nach der folgenden Tabelle suchen und kontaktieren Sie uns für die entsprechenden Informationen.