HfTiZrTaNb高熵合金

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-10-21

高熵合金(High-entropy alloys)簡(jiǎn)稱(chēng)HEA,是由五種或五種以上等量或大約等量金屬形成的合金。由于高熵合金可能具有許多理想的性質(zhì),因此在材料科學(xué)及工程上相當(dāng)受到重視。以往的合金中主要的金屬成分可能只有一至兩種。例如會(huì)以鐵為基礎(chǔ),再加入一些微量的元素來(lái)提升其特性,因此所得的就是以鐵為主的合金。過(guò)往的概念中,若合金中加的金屬種類(lèi)越多,會(huì)使其材質(zhì)脆化,但高熵合金和以往的合金不同,有多種金屬卻不會(huì)脆化,是一種新的材料。高熵合金生產(chǎn)廠家,盤(pán)星新型合金材料(常州)有限公司!HfTiZrTaNb高熵合金

鋁鋰合金具有高比強(qiáng)度(斷裂強(qiáng)度/密度)、高比剛度且相對(duì)密度小的特點(diǎn),如用作現(xiàn)代飛機(jī)蒙皮材料,一架大型客機(jī)可減輕重量50 kg。以波音747為例,每減輕1 kg,一年可獲利2 000美元。鈦合金比鋼輕、耐腐蝕、無(wú)磁性、強(qiáng)度高,是用于航空和艦艇的理想材料。儲(chǔ)氫合金由于石油和煤炭的儲(chǔ)量有限,而且在使用過(guò)程中會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染等問(wèn)題,尤其是20世紀(jì)70年代全球石油危機(jī),使氫能作為新的清潔燃料成為研究熱點(diǎn)。在氫能利用過(guò)程中,氫的儲(chǔ)運(yùn)是重要環(huán)節(jié)。1969年荷蘭飛利浦公司研制出LaNi5儲(chǔ)氫合金,具有大量的可逆地吸收、釋放氫氣的性質(zhì),其合金氫化物L(fēng)aNi5H6中氫的密度與液態(tài)氫相當(dāng),約為氫氣密度的1 000倍。廣東NbTiSiCrAlHf高熵合金高熵合金,盤(pán)星新型合金材料(常州)有限公司生產(chǎn)廠家!

緩慢擴(kuò)散是高熵合金(HEA)“**效應(yīng)”之一。AlxCoCrCuFeNi合金在鑄態(tài)時(shí)形成納米晶,退火后納米晶體發(fā)生緩慢擴(kuò)散。但是,Al0.5CoCrCuFeNi合金爐冷后,卻沒(méi)有低溫相的形成。目前,AlMoNbSiTaTiVZr是比TaN/TiN(或Ru/TaN)更好的擴(kuò)散阻擋層。這是兩種擴(kuò)散假說(shuō)。在這些研究中,HEA都含有1至5種難熔金屬,每種金屬的Tm> 2100 K,熱暴露時(shí),處于相當(dāng)?shù)偷臏囟群投虝r(shí)間(<>m)85%的溫度下,納米尺寸的沉淀物在超合金中能夠存在數(shù)十或數(shù)百小時(shí)。雖然上面引用的間接觀察結(jié)果與慢動(dòng)力學(xué)一致,但與傳統(tǒng)合金相比,HEAs合金中的擴(kuò)散速度更慢

提高金屬或合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性,即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學(xué)穩(wěn)定性高的合金元素,使形成固溶體以及提高合金的電極電勢(shì),增強(qiáng)其耐蝕性。例如在Cu中加Au,在Ni中加入Cu、Cr等,即屬此類(lèi)。不過(guò)這種大量加入貴金屬的辦法,在工業(yè)結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用是有限的。②加入易鈍化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基體金屬的耐蝕性。在鋼中加入適量的Cr,即可制得鉻系不銹鋼。實(shí)驗(yàn)證明,在不銹鋼中,含Cr量一般應(yīng)大于13%時(shí)才能起抗蝕作用,Cr含量越高,其耐蝕性越好。這類(lèi)不銹鋼在氧化介質(zhì)中有很好的抗蝕性,但在非氧化性介質(zhì)如稀硫酸和鹽酸中,耐蝕性較差。這是因?yàn)榉茄趸运岵灰资购辖鹕裳趸?,同時(shí)對(duì)氧化膜還有溶解作用高熵合金生產(chǎn)企業(yè)直銷(xiāo)!

合金至少會(huì)以下三種中的一種:元素形成的單一相固態(tài)溶液,許多金屬相形成的混合物,金屬形成的金屬互化物。固態(tài)溶液的合金其微結(jié)構(gòu)有單一相,部分為溶液的合金則是有二相或二相以上,其分布可能是勻相,也可能不是勻相,依材料冷卻過(guò)程的溫度變化而定。金屬互化物一般會(huì)有一種合金或純金屬包在另一種純金屬內(nèi)。由于合金一些特性比純金屬元素要好,因此會(huì)用在特定的應(yīng)用中。合金的例子包括鋼、焊料、黃銅、白镴、磷青銅及汞齊等。合金的成分一般是以質(zhì)量比例來(lái)計(jì)算。合金依其原子組成的方式,可以區(qū)分為替代合金或間質(zhì)合金,又可以進(jìn)一步區(qū)分為勻相(只有一相)、非勻相(不止一相)及金屬互化物(兩相之間沒(méi)有明顯的邊界)。高熵合金生產(chǎn)企業(yè)實(shí)力!武漢HfTiZrTaNb高熵合金鈮鈦硅鉻鋁鉿

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是增加鋼中原子間在高溫下的結(jié)合力。研究指出,金屬中結(jié)合力,即金屬鍵強(qiáng)度大小,主要與原子中未成對(duì)的電子數(shù)有關(guān)。從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同一周期內(nèi)**強(qiáng)。因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果比較好。二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強(qiáng)化。由若干過(guò)渡金屬與碳原子生成的碳化物屬于間隙化合物,它們?cè)诮饘冁I的基礎(chǔ)上,又增加了共價(jià)鍵的成分,因此硬度極大,熔點(diǎn)很高。例如,加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,從而增加了鋼鐵的高溫強(qiáng)度。利用合金方法,除鐵基耐熱合金外,還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們?cè)诟邷叵戮哂辛己玫臋C(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。其中鎳基合金是比較好的超耐熱金屬材料,組織中基體是Ni?Cr?Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經(jīng)處理后,其使用溫度可達(dá)1 000 ℃~1 100 ℃。HfTiZrTaNb高熵合金