负焓合金化设计获得高强韧材料

作     者：安子冰 王钊为 刘珊珊 薛现猛 孙铭 何亚鹏 刘银昭 毛圣成 张泽 韩晓东 AN Zibing;WANG Zhaowei;LIU Shanshan;XUE Xianmeng;SUN Ming;HE Yapeng;LIU Yinzhao;MAO Shengcheng;ZHANG Ze;HAN Xiaodong

作者机构：南方科技大学工学院材料科学与工程系广东深圳518055 北京工业大学固体微结构与性能北京市重点实验室材料科学与工程学院北京100124 浙江大学电子显微镜中心硅及先进半导体材料全国重点实验室材料科学与工程学院浙江杭州310027 

基　　金：国家重点研发计划纳米前沿专项(No.2021YFA1200201) 

出 版 物：《电子显微学报》 (Journal of Chinese Electron Microscopy Society)

年 卷 期：2024年第43卷第5期

页      码：605-625页

摘      要：高熵合金是近年来发展的一种新型合金体系,具有较大的晶格畸变特征,展示出了高强度、高硬度、高耐磨性等力学特性。高熵合金通常呈现出高熵驱动的理想随机固溶体结构。因此,类似于传统金属及合金材料,缺乏调控位错等塑性变形载体的能力,高熵合金的强度与韧性之间依旧存在倒置矛盾关系。根据Gibbs自由能理论,混合焓是调控材料显微结构与力学性能的另一个抓手,其完全独立于混合熵并且与其相互竞争。然而,利用混合焓调控材料微观结构及力学性能在国际领域基本属于空白。课题组通过对系列高熵合金研究结果的梳理与总结,并结合对材料热力学与电子显微学的认识,阐明了混合焓对材料显微结构与力学性能的影响机制。本文综述了课题组针对材料混合焓-微观结构-力学性能相关性的研究工作,揭示了负混合焓是局部化学有序及成分波动等异质结构形成的本质原因,阐明了负焓合金的强韧化机理,探索了负焓强韧化合金设计路线,建立了混合焓、显微结构与力学性能的内在联系。负焓合金化设计理念不仅为高强韧合金设计提供了范例、更有助于发展先进结构材料新体系,同时也为传统材料的合金化设计提供数据支撑和理论支持。

主 题 词：高熵合金 显微结构 力学性能 混合焓 负焓合金 

学科分类：0809[工学-计算机类] 07[理学] 070205[070205] 08[工学] 080501[080501] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-6281.2024.05.010

馆 藏 号：203145262...