铝合金登顶《Science》!李秀艳卢柯院士再度联手取得重要突破...
在此，来自中国科学院金属研究所的 李秀艳&卢柯 院士等研究者， 研究发现Schwarz晶体结构，在具有极细晶粒的过饱和铝镁合金中，可以有效地抑制原子扩散。
在此研究中，中国科学院金属研究所的卢柯院士和李秀艳等人在单相高温合金Ni-Co-Cr-Mo（MP35N）中将晶粒细化至9 nm，显著增加了驰豫态晶界。这些驰豫晶界在热及热/力耦合下均保持驰豫状态，大幅提升了高温合金的高温强度、高温蠕变等关键力学性能。
研究团队在单相高温合金Ni-Co-Cr-Mo（MP35N）中将晶粒细化至9nm，显著改变了GB结构，形成了稳定的GB网络。在700°C、1GPa应力下，蠕变速率降至10-7s-1，显著优于常用多晶高温合金以及单晶高温合金的性能。
论文提到，金属中Schwarz晶体结构的无扩散特性对于理解界面中的基本扩散过程和固态传输动力学具有重要意义，特别是在高温下。而Schwarz晶体似乎为阻止原子在金属和替代合金中的扩散提供了一个坚固的屏障，提高了熔点温度的稳定性，这种稳定性远高于传统合金。
高熵合金CoCrFeMnNi纳米Al2O3增强复合材料
高熵合金CoCrFeMnNi纳米AlO增强复合材料是一种通过添加纳米级AlO颗粒来增强高熵合金CoCrFeMnNi性能的复合材料，其主要特点和优势如下：增强材料：纳米AlO颗粒是高熵合金CoCrFeMnNi基复合材料的有效增强相。
采用MA和SPS方法制备了新型纳米Al2O3增强CoCrFeMnNi基复合材料，并研究了其微观组织演变和性能。合成过程包括基体粉末共混和Al2O3粉末增强，使用纯度高于95wt%、粒径小于48μm的Co、Cr、Fe、Mn和Ni粉末，以及尺寸为20-30nm、纯度为98wt%的Al2O3粉末。
类似地，增材制造制造的原位纳米氧化物增强CoCrFeMnNi HEA基体纳米复合材料在低温下伸长率降低。高熵合金的低温变形机理有待进一步研究。陶瓷颗粒被认为是提高屈服强度的优秀候选者。然而，关于MEA / HEA基复合材料在低温性能和增强机制的研究未见报道。
TOF-SIMS确定了三种Ni30-xCo30Cr10Fe10Al18W2Bx EHEAs中硼的分布，B2相表现出比FCC相更高的硼浓度，且随着合金中硼含量的增加，B2相中的硼含量呈上升趋势。1拉伸测试 单相铸造的CoCrFeMnNi合金的弹性模量为193GPa，拉伸强度为603MPa、屈服强度为234MPa和伸长率为66%。
最后，单相CoCrFeMnNi合金展现了惊人的性能：193GPa的弹性模量，603MPa的拉伸强度，234MPa的屈服强度和66%的伸长率，充分证明了其在力学性能上的卓越表现（图未给出）。
高熵陶瓷的理论密度
1、高熵陶瓷的理论密度98。据有关信息查询，高熵陶瓷的相对密度98％，硬度为35GPa，热导率为0.1W。是固定数值不能改变的。
如何理解高熵合金/陶瓷背后的原理?
高熵合金，即五种或更多金属元素，每种占5-35%的合金，是高熵概念的起源。高熵陶瓷则由五种金属元素和一种非金属元素组成，晶体结构简单。高熵合金表现出独特的热力学效应，能够形成单相固溶体，而非分相或金属间化合物。
温度效应：高熵合金通常在高温下保持简单的固溶体结构。这是因为温度增加可导致混合熵增大，从而有利于形成并稳定固溶体相。
固相反应法由于其原理简单、产量高、设备要求低的优点，成为目前最常见的制备高熵陶瓷的方法。然而，该方法也存在反应温度较高、反应时间久、产物比例难以准确控制、制备过程中易引入杂质等不足。
此外，高熵合金还延伸到了薄膜或陶瓷领域，展现出更加多样化的应用前景。高熵合金的独特性能高熵合金凭借其独特的元素组成、排列及相互作用势场，展现出与传统合金显著不同的特性。这种特性包括热力学上的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应和性质上的“鸡尾酒”效应。
有人认为非晶或玻璃的原子混乱度高或熵高，而高熵必然导致高的玻璃化形成能力，所以有人提出一个混乱理论。但是，后来有学者发现高熵和高的玻璃化形成能力并不一致，倒是发现有些高混合熵合金可以形成单相固溶体。对此，叶均蔚等认为这种固溶体是高混合熵稳定的固溶体，因此命名为高熵合金。
传统的合金中，常常会含有一个主要元素，如铁或铝，而其他元素作为合金元素添加。然而，在高熵合金中，不再有单一的主要元素占据主导地位。这意味着，高熵合金中的元素之间可以实现更均匀的混合。这种混合可以通过体心立方结构BBC、面心立方结构FCC或非晶结构等方式实现，而不是形成脆性的金属间化合物。
