High- Entropy Alloys_B Cantor
高熵合金的定义
高熵合金的定义
高熵合金（High-entropy alloys）简称HEA，是由五种或五种以上等量或大约等量金属形成的合金。
由于高熵合金可能具有许多理想的性质，因此在材料科学及工程上相当受到重视。
以往的合金中主要的金属成分可能只有一至两种。
例如会以铁为基础，再加入一些微量的元素来提升其特性，因此所得的就是以铁为主的合金。
过往的概念中，若合金中加的金属种类越多，会使其材质脆化，但高熵合金和以往的合金不同，有多种金属却不会脆化，是一种新的材料。
产品性能
研究发现有些高熵合金的比强度比传统合金好很多，而且抗断裂能力、抗拉强度、抗腐蚀及抗氧化特性都比传统的合金要好。
高熵合金在2004年以前就已问世，但在2010年代才有许多相关的研究。
合金
合金，就是两种或两种以上化学物质（至少有一组分为金属）混合而成具有金属特性的物质，一般由各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝而得。
合金至少会以下三种中的一种：元素形成的单一相固态溶液，许多金属相形成的混合物，金属形成的金属互化物。
固态溶液的合金其微结构有单一相，部分为溶液的合金则是有二相或二相以上，其分布可能是匀相，也可能不是匀相，依材料冷却过程的温度变化而定。
金属互化物一般会有一种合金或纯金属包在另一种纯金属内。
由于合金一些特性比纯金属元素要好，因此会用在特定的应用中。
合金的例子包括钢、焊料、黄铜、白镴、磷青铜及汞齐等。
合金的成分一般是以质量比例来计算。
合金依其原子组成的方式，可以区分为替代合金或间质合金，又可以进一步区分为匀相（只有一相）、非匀相（不止一相）及金属互化物（两相之间没有明显的边界）。
球差电镜难熔高熵合金
球差电镜难熔高熵合金英文回答：The challenge of melting high-entropy alloys using a ball-milling technique is a topic that I have encountered in my research. High-entropy alloys are a class of materials that consist of multiple principal elements in roughly equal proportions. These alloys have garnered significant attention due to their unique mechanical and physical properties. However, their high melting points pose difficulties when it comes to processing them using conventional methods.One of the techniques commonly used to synthesize high-entropy alloys is ball milling, which involves the grinding of elemental powders in a high-energy ball mill. The mechanical energy generated during the milling process can lead to the formation of solid solutions or even amorphous phases, resulting in the desired high-entropy alloy. However, achieving a fully melted state is challengingbecause the high melting points of the constituent elements prevent complete melting.To overcome this challenge, researchers have explored various strategies. One approach is to add a liquid phase to the milling process, such as using a eutectic mixture or a reactive liquid. The presence of a liquid phase can lower the effective melting point of the alloy, facilitating the formation of a fully melted state. For example, in a study by Smith et al., they successfully melted a high-entropy alloy by adding a eutectic mixture of lithium chloride and potassium chloride to the milling process.Another strategy is to introduce a high-energy input to the system, such as using a high-power laser or anelectrical discharge. These energy sources can generate localized heating, allowing for the melting of the alloy in specific regions. By controlling the energy input, researchers can selectively melt the alloy without causing excessive damage to the milling equipment.In addition to the challenges of melting high-entropyalloys, there are also difficulties in characterizing their microstructures. The rapid solidification and high degree of disorder in these alloys make it challenging to obtain accurate structural information using conventional techniques. Advanced characterization methods, such as transmission electron microscopy and atom probe tomography, are often employed to study the microstructure and composition of high-entropy alloys.中文回答：球差电镜难以熔化高熵合金是我在研究中遇到的一个难题。
高熵合金与非晶合金柔性材料
高熵合金与非晶合金柔性材料黄 浩1)，张 勇1,2,3)✉1) 北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京 100083 2) 青海大学青海省高性能轻金属合金及深加工工程技术研究中心，青海省新型轻合金重点实验室，西宁 810016 3) 北京科技大学顺德研究生院，佛山 528399✉通信作者，E-mail ：*****************.cn摘 要 高熵合金与非晶合金作为新一代金属材料，具备许多优异的物理、化学及力学性能，在柔性电子领域展现出巨大的应用潜力. 传统的块体高熵合金与非晶合金虽然性能优异，但由于材料本身的刚性特点无法满足可变形电子设备的柔性需求，因此需要通过一定方式如降低维度、设计微结构等赋予其柔性特征. 在简述高熵合金柔性纤维的力学性能特点的基础上，介绍了高熵合金薄膜作为潜在柔性材料的制备方式与结构性能特点，总结了非晶合金薄膜应用于电子皮肤、柔性电极、微结构制作等柔性电子领域中的最新进展，最后讨论了现有工作的不足之处并对未来柔性电子的发展前景进行了展望.关键词 高熵合金纤维；高熵合金薄膜；非晶合金；柔性材料；柔性电子学分类号 TG139High-entropy alloy and metallic glass flexible materialsHAUNG Hao 1)，ZHANG Yong 1,2,3)✉1) State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China2) Qinghai Provincial Key Laboratory of New Light Alloys, Qinghai Provincial Engineering Research Center of High Performance Light Metal Alloys and Forming, Qinghai University, Xining 810016, China3) Shunde Graduate School, University of Science and Technology Beijing, Foshan 528399, China✉Corresponding author, E-mail: *****************.cnABSTRACT In recent years, smart watches and folding-screen phones have become increasingly popular in the electronic market. Thistrend signifies that consumers nowadays not only pursue high performance of electronic devices but also demand higher comfort from electronic devices. With the improvement of material properties and progress in microelectronics technology, flexible materials and electronic devices have developed rapidly in recent years, forming a research hotspot in the electronics industry. Flexible electronic devices can achieve different deformation states owing to their small size, deformability, and portability. Unlike traditional electronic devices integrated with rigid materials such as silicon, flexible electronic devices can also undergo various mechanical deformations such as stretching, torsion, bending, and folding during usage, which meets the people's requirements for portable, lightweight, and deformable electronic devices. The unique characteristics of flexible electronic devices and materials will promote the innovative development of electronic skin, smart robots, artificial prostheses, implantable medical diagnosis, flexible displays, and the Internet of Things, which will eventually result in tremendous changes in our daily lives. As a new generation of metal materials, high-entropy alloys and metallic glasses have exhibited excellent physical, chemical, and mechanical properties owing to their unique structural characteristics, which show great potential in flexible electronics applications. However, the rigidity of the material itself cannot meet the requirements of deformable electronic devices. Therefore, it is necessary to realize the desired flexibility in these materials by reducing dimensions and designing microstructures. This paper briefly described the mechanical properties and preparation methods of high-收稿日期: 2020−08−31基金项目: 区域联合基金资助项目（2019B1515120020）工程科学学报，第 43 卷，第 1 期：119−128，2021 年 1 月Chinese Journal of Engineering, Vol. 43, No. 1: 119−128, January 2021https:///10.13374/j.issn2095-9389.2020.08.31.003; entropy fibers and introduced the preparation methods, structural characteristics, and unique properties of high-entropy films as potential flexible materials. Applications of metallic glass in electronic skin, flexible electrodes, and microstructure designing were then summarized. Finally, the shortcomings of the existing work were discussed and the prospects for the development of flexible electronics in the future were presented.KEY WORDS high-entropy fibers；high-entropy films；metallic glass；flexible materials；flexible electronics近年来，折叠屏手机、智能手环等电子设备的横空出世，代表着未来电子行业的发展将转移至便携化、智能化、柔性化的方向上. 与绝大多数利用刚性材料集成的传统电子器件不同，柔性电子器件在使用过程中还可进行拉伸、弯折、扭转、折叠等多种机械变形，而不对设备本身性能造成影响，满足了消费者在不同状态下的使用需求，这种独特的性能优势将推动电子皮肤、智能机器人、人造假肢、植入式医疗、柔性显示和物联网等产业的创新发展[1−3]，并有望于在未来为我们的日常生活方式带来巨大变革. 然而，传统的刚性材料由于自身机械性质的限制，当应变超过弹性极限时会不可避免地产生塑性变形甚至发生不可逆破坏，无法满足柔性电子设备的使用要求. 因此，开发新型柔性材料、实现刚性材料的柔性化将会是柔性电子未来的发展重点之一. 目前已有多种材料应用于柔性电子设备的制造中，如碳纳米管[4]、石墨烯[5]、金属纳米线[6]和聚合物材料[7]，但这些材料都因可能存在的工艺路线复杂、制造成本高或者性能不足等缺点而限制了实际应用.高熵合金与非晶合金作为材料领域的研究热点，因自身复杂的成分组成与独特的结构特点，展现出优于传统材料的物理、化学、力学性能，此外，还可通过一定工艺将高熵合金与非晶合金制成纤维、薄膜等小尺寸、低维度材料，在柔性电子领域展现出巨大的应用潜力. 本文首先介绍了拉拔法制备高熵合金纤维的基本工艺以及高熵合金纤维的结构与力学性能特点，并概述了近年来高熵合金纤维的研究成果；其次针对高熵合金薄膜阐述了其性能与组织相结构的关系等；然后对非晶合金应用于柔性电子领域的研究成果进行了总结；最后对高熵合金与非晶合金柔性材料研究的发展趋势进行了展望.1 高熵合金与非晶合金简介自2004年Yeh等[8]和Cantor等[9]分别提出了高熵合金和多主元合金的概念起，这种具有独特设计理念的材料就吸引了学者们的广泛关注，相较于以一种或两种元素为主要组元的传统合金，高熵合金通常由四种或四种以上元素以等原子比或非等原子比组成，具有高的混合熵值，基于极其复杂的成分组成，高熵合金表现出远优于传统材料的综合性能，如高强度、高硬度、高断裂韧性和优异的耐腐蚀性、热稳定性、抗辐照性能等[10]. 高熵合金倾向于形成简单的无序固溶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）及密排六方（HCP）结构，避免了脆性金属间化合物的形成，因此高熵合金也具有良好的塑性变形能力，其中以CoCrFeNiMn[11]、Al0.3CoCrFeNi[12]为代表的部分面心立方结构高熵合金的室温塑性甚至超过50%，Li与Zhang [13]制备的Al0.3CoCrFeNi合金，在热锻工艺处理后其断裂延伸率可提升至60%以上. 因此，基于高熵合金自身优异的塑性变形能力，通过一定的成形工艺如轧制、挤压、拉拔等方式将高熵合金制备成薄板、纤维、箔带等，能大幅降低材料的维度，使高熵合金在改善性能的同时获得一定的机械柔性. 另一方面，将高熵合金制成薄膜材料也是降低块体高熵合金维度的一个重要途径，目前已有多种成熟的制膜工艺可用于制备高质量高熵合金薄膜，在延续块体高熵合金的优异性能的同时还具有低维度下的尺寸效应与成本优势.非晶合金是一种原子排布呈长程无序、短程有序的特殊金属材料，由于在凝固过程中冷速极快，原子扩散困难，晶核的长大受到抑制，最终呈现出玻璃的特性，因此也称金属玻璃（Metallic glass）. 20世纪60年代，加州理工学院的Duwez团队[14]采用快速凝固技术制得了第一块真正意义上的非晶合金（Au75Si25），此后便掀起了学者们对非晶合金的研究热潮. 随着制备工艺的完善与理论体系研究的不断深入，目前已开发出多种不同体系的非晶合金，如Pd基、Mg基、Al基、Fe基、Zr 基、La基、Ti基、Cu基等. 通过对非晶合金合理地调控成分、提高凝固时的冷却速度等实现了厘米级块体非晶合金的制备，在航空航天、生物医疗、微机电系统（MEMS）等领域均展现出广泛的应用潜力. 而相较于传统的晶态合金，由于不存在· 120 ·工程科学学报，第 43 卷，第 1 期位错、晶界等晶体缺陷，非晶合金不仅具有极高的比强度、优异的耐磨、耐蚀性以及抗疲劳性能，还表现出良好的电学与磁学性能[15]. 并且由于保留了液态时的无序原子结构，非晶合金的弹性极限可达2%以上[16]，远高于绝大多数的晶态合金，使得非晶合金在一定变形范围内具有良好的弹性回复能力，大幅降低了非晶合金在应变状态下产生破坏的可能，在电子皮肤、可拉伸电极等柔性电子器件应用中具有独特的优势.2 高熵合金纤维高熵合金纤维的常用制备方法是拉拔法，即将铸态高熵合金经热锻、热旋锻等工艺制成棒状材料，随后再借助拉拔机将棒材通过不同孔径的硬质模具，经多道次的拉拔后直至获得所需尺寸的纤维材料，图1给出了拉拔法工艺的示意图，其中d0为棒材拉拔前的初始直径. 拉拔法制备的高熵合金纤维通常有着较好的表面质量及尺寸精度，并且由于在拔丝过程中经历了多次变形及退火处理，高熵合金纤维晶粒细化程度较高、位错密度大并且还有纳米级析出相产生，因此高熵合金纤维通常具有较高的机械强度，表1列出了近年来文献中报道的高熵合金纤维力学性能研究成果.PressureFiber图 1 拉拔法制备纤维示意图Fig.1 Schematic of fiber preparation by drawing methods北京科技大学的张勇课题组[17]采用热旋锻与热拉拔的方法制备了直径从1 mm至3.15 mm的Al0.3CoCrFeNi高熵合金纤维，相结构分析发现该高熵合金纤维基体仍主要为FCC结构，但由于在加工过程中经历了反复退火处理，晶界处析出了大量富Al–Ni的纳米级B2相，因此在室温下Al0.3CoCrFeNi高熵合金纤维的屈服强度（σs）可达1136 MPa，抗拉强度（σb）可达1207 MPa，断裂延伸率为7.8%. 当服役环境温度降低时，高熵合金纤维变形机制由室温下的位错滑移转变为形变诱导纳米孪晶，导致纤维强度和塑性进一步提高，在液氮温度（77 K）时其抗拉强度和断裂延伸率分别提高至1600 MPa和17.5%. 从图2（a）中可发现，相较于铸态以及单晶态的Al0.3CoCrFeNi高熵合金，纤维态Al0.3CoCrFeNi高熵合金具有更高的抗拉强度，超过了大多数的块体FCC与HCP结构高熵合金，甚至优于部分BCC结构高熵合金. 此外，横向尺寸的骤减还使高熵合金纤维具有很好的柔韧性，如图2（b）所示，经多次拉拔后制得的毫米级Al0.3CoCrFeNi高熵合金纤维可以轻易地弯折成卷而不发生任何的机械破坏. Liu等[19]同样采用热拉拔工艺制备了一种直径为2 mm的CoCrNi中熵合金丝，在液氮温度下丝材的屈服强度、抗拉强度以及断裂伸长率分别可达到1.5 GPa、1.8 GPa和37.4%，具备优异的加工硬化能力，与传统的珠光体钢丝相比，CoCrNi中熵合金丝具有更强的工程应用潜力. Cho等[22]采用冷拉拔加工工艺制备了具有不同压下比的毫米级Co10Cr15Fe25Mn10Ni30V10高熵合金纤维，当压下比为96%时，制得的高熵合金纤维直径减小至1 mm，相较于直径为4.75 mm 的合金纤维，通过多次拉拔获得的1 mm纤维的强度提高至1.6 GPa，背散射电子衍射(EBSD)和透射电镜（TEM）分析测试结果表明纤维力学性能的改善主要源于大量纳米孪晶的产生. Kwon等[20]采用低温管径轧制法（CTCR）研制了一种高强度CoCrFeMnNi高熵合金线材，平均抗拉强度可达1.7 GPa，由于晶格严重畸变导致氢原子扩散缓慢以及缺乏马氏体转变等因素，CoCrFeMnNi高熵合表 1 高熵合金纤维力学性能Table 1 Mechanical properties of high-entropy alloy fiberComposition Diameter/mmσs/MPaσb/MPa Fracture elongation/%Preparation method Reference Al0.3CoCrFeNi1113612077.9Hot rotary forging + Hot drawing[17]CoCrFeNi11100110012.6Hot forging + Cold drawing[18]CoCrNi21100122024.5Hot rotary forging + Hot drawing[19] CoCrFeMnNi 2.51540171010Hot forging + CTCR[20] CoCrFeMnNi8130013006Cold drawing[21]Co10Cr15Fe25Mn10Ni30V10116001600 2.4Cold drawing[22]黄 浩等： 高熵合金与非晶合金柔性材料· 121 ·金丝材还表现出良好的抗氢脆能力.3 高熵合金薄膜作为高熵合金发展的一个重要分支，高熵合金薄膜在降低维度的同时延续了块体高熵合金的特点，表现出了优于传统合金薄膜的综合性能，如高硬度、优异的耐磨与耐腐蚀性、良好的热稳定性等，在太阳能光热转化、刀具耐磨涂层、耐腐蚀防护以及扩散阻挡层等领域展现了深远的发展前景.3.1 工艺参数与相结构随着学者们对高熵合金薄膜研究的不断深入，目前已有多种成膜技术被证明可用于制备高质量的高熵合金薄膜或涂层，包括磁控溅射法[23−24]、激光熔覆法[25−26]、热喷涂法[27]和电化学沉积法[28]等. 其中磁控溅射法因沉积速度快、成膜质量高、膜厚易于控制且可在沉积过程中加入反应活性气体（如N2、O2）等优势成为了高熵合金薄膜制备最常用的方式之一.块体高熵合金在凝固时通常形成单相固溶体结构，而对于高熵合金薄膜而言，除了形成简单的固溶体结构外，还倾向于形成非晶态结构. 这种非晶态结构的形成与合金体系的高混合熵以及组成元素间大的原子尺寸差有关，高的混合熵增强了薄膜中各元素之间的互溶，而大的原子尺寸差导致了严重的晶格畸变，有利于非晶相结构的形成.另一方面，溅射过程中靶材内各元素在高能Ar等离子体的轰击下被激发成粒子态，在外加电场作用下飞向基底直接由粒子态转变为固态，整个转变过程中冷速非常快（约109 K·s−1），因此沉积粒子在尚未结成晶粒时便达到了最终状态，基于这种“快淬效应”，高熵合金薄膜也易形成非晶态结构.Xing 等[29]将Cr，Fe，V元素与Ta，W元素分别制备成两个独立的靶材，采用双靶共溅射的技术制备了伪二元的高熵合金薄膜，当Ta，W两种元素含量较低的时候，薄膜呈现非晶态结构，而随着Ta，W两种元素含量的增加，薄膜相结构逐渐由非晶态结构向BCC结构转变，计算结果表明Ta，W两种元素含量的增加将使体系原子半径差δ不断增大. Braeckman与Depla [30]研究了Nb含量变化对Nb x CoCrCuFeNi薄膜的相结构的影响，如图3所示，图中的a-SiO2是指Si基片表面形成的二氧化硅产生的非晶衍射峰. 随着Nb含量的增加，薄膜从FCC结构向非晶态结构转变，这种变化可能与组成元素中Nb的原子半径最大有关.30401008090706050(111)(200)(220)(311)Nb atomic percentage=23%Nb atomic percentage=15%Nb atomic percentage=10%Nb atomic percentage=5%Nb atomic percentage=0%Relativeintensity2θ/(°)图 3 不同Nb含量Nb x CoCrCuFeNi薄膜的XRD图谱[30]Fig.3 XRD patterns of the Nb x CoCrCuFeNi films with different Nb atomic percentages[30]沉积时的工艺参数对高熵合金薄膜相结构形成也会产生重要的影响. 闫薛卉与张勇[31]在综述文章中详细介绍了工作气氛、基底偏压、衬底温度等因素对磁控溅射制备高熵合金薄膜相结构的影响. 例如，溅射时N2流量的增加会促进金属元素与氮元素在沉积时的结合倾向，在薄膜内形成(b)Al0.3CoCrFeNi图 2 Al0.3CoCrFeNi高熵合金纤维. （a）力学性能；（b）宏观视图[17]Fig.2 Al0.3CoCrFeNi high-entropy alloy fibers: (a) tensile strength and ductility; (b) macroscopic views[17]大量FCC结构的二元氮化物（如TiN、VN、CrN、ZrN、HfN等），导致高熵合金薄膜由非晶态结构向固溶体结构转变，并且氮原子在一定程度上也会影响合金元素的扩散以及晶粒的长大；基底偏压主要影响薄膜最终的质量，通过在等离子体与基底间设置一定大小的偏置电压，使部分离子在电场作用下冲击基底，进而提高沉积原子的扩散能力，以改善薄膜的致密度与成膜质量，而低的基底偏压则使高熵合金薄膜倾向于形成非晶相结构；升高基底温度能够提高原子对基底的吸附能力以及原子间的扩散速率，促进沉积薄膜的晶粒长大.通过合理的控制工艺参数，利用磁控溅射等薄膜沉积技术获得的高熵合金薄膜甚至可达到纳米级厚度，低维度的特点使得薄膜材料能够在有限的空间内发挥自己的性能，在薄、轻、便携式电子设备乃至精度要求更高的微电子领域中的应用成为可能，并且相较于块体材料，小尺寸的薄膜材料在制造成本上也具有很大优势.3.2 性能特点维度降低激活的尺寸效应使高熵合金薄膜在某些性能上优于块体高熵合金. 除了由于厚度减小导致薄膜内形成大量纳米级晶粒外，部分体系高熵合金在沉积过程中因冷却速度快还易于形成非晶态结构，因此高熵合金薄膜也表现出远超传统薄膜的高硬度与弹性模量. Cai等[32]制备了一种具有FCC/BCC双相结构的高熵合金薄膜，薄膜由均匀细小的等轴晶组成，晶粒平均尺寸约为40 nm，薄膜硬度高达10.4 GPa，相较于单相FCC高熵合金薄膜，双相高熵合金薄膜具有更高的硬度. Fang 等[33]采用共溅射的方法制备了CoCrFeMnNiV x高熵合金薄膜，研究了V含量的变化对CoCrFeMnNiV x 高熵合金薄膜力学性能的影响，结果表明随着V 含量的增加，薄膜相结构由FCC结构向非晶相结构转变，薄膜的硬度也由6.8 GPa提升至8.7 GPa.此外，在某些高熵合金薄膜体系中，随着氮元素的加入形成高熵合金氮化膜，还可使硬度进一步提升，Cui等[34]采用反应磁控溅射制备了AlCrTiZrHf 高熵合金薄膜，在无氮气环境下薄膜呈非晶态结构，硬度和弹性模量分别为17.9 GPa和262.3 GPa，随氮气流量的增加使得高熵合金氮化膜由非晶态结构向FCC结构转变，由于氮化物的形成以及各元素的固溶强化效果，(AlCrTiZrHf)N薄膜的硬度与弹性模量明显提高，当N2∶Ar流量比为5∶4时，高熵合金氮化膜的硬度和弹性模量分别提升至33.1 GPa和347.3 GPa.由于高熵合金自身的“高熵效应”和沉积过程中“快速淬火效应”的共同作用，高熵合金薄膜倾向于形成单一的固溶体相或非晶相，减少了晶界的数量，因此具有比传统合金薄膜更均匀的微观结构，在腐蚀介质中能更稳定的存在，并且部分组成元素如Co、Cr、Ni、Cu的加入还可以在薄膜表面形成一层致密保护膜，防止了腐蚀液对基体的直接侵蚀，因此高熵合金薄膜表现出优异的耐蚀性，甚至超过了传统的不锈钢. Ye等[35]研究了CrMnFeCoNi涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液与浓度为0.5 mol·L−1的硫酸溶液中的腐蚀行为，结果表明该涂层耐蚀性优于A36钢基体，极化电流甚至低于304不锈钢，EIS图与拟合参数结合表明CrMnFeCoNi涂层在浓度为0.5 mol·L−1硫酸溶液中形成了自发保护膜. Qiu[36]采用激光熔覆法在Q235钢表面制备了Al2CoCrCuFeNiTi x高熵合金涂层，与Q235钢相比，Al2CoCrCuFeNiTi x高熵合金涂层在浓度为0.5 mol·L−1的H2SO4溶液中的腐蚀电流密度明显下降，极化测试表明涂层在浓度为0.5 mol·L−1硫酸溶液和质量分数为3.5%的NaCl 溶液中均未出现点蚀现象.高熵合金组成组元数多，体系混合熵值高，元素扩散缓慢，使得高熵合金薄膜具有优异的耐高温性能，特别是对于组成中含有难熔元素（如W、Mo、Nb、V）的高熵合金而言，即便在较高温度下也能保持良好的相结构稳定性以及力学性能. Chen等[37]采用磁控溅射工艺在304不锈钢基体上沉积了VNbMoTaW高熵合金薄膜，并研究了其在不同温度下的氧化行为与电导率变化，如图4所示，薄膜在500 ℃下氧化1 h后仍保持了BCC相结构，仅部分转变为非晶态，当氧化温度超过700 ℃时，薄膜表面转化为难熔金属氧化物，薄膜电阻率也随氧化温度的升高而增大. Feng等[38]对TaNbTiW薄膜在500 ℃和700 ℃条件下进行了90 min的真空退火处理，XRD衍射图谱表明高温处理后薄膜的相结构没有发生明显改变，保持了初始状态的BCC结构，当退火温度升高至900 ℃后，仅有部分的氧化物形成.高熵合金还具有良好的抗辐照能力，在一定的辐照条件下能保持良好的相稳定性与低的辐照肿胀率，将高熵合金薄膜与核反应堆包壳相结合，能有效地降低核燃料对包壳层的辐照损伤，提高核反应堆包壳的服役寿命，可作为未来先进核反应堆结构材料的良好候选之一. Pu等[39]研究了超细纳米晶Al1.5CoCrFeNi高熵合金薄膜在He+辐照黄 浩等： 高熵合金与非晶合金柔性材料· 123 ·下的缺陷演化行为，结果表明在60 keV 的He +辐照条件下，由于缺陷下沉效应，He 团簇优先聚集在纳米晶晶界处，当He 团簇的原子百分比达到8.50%的峰值时，薄膜内部未发现有气泡形成，通过抑制辐照损伤的积累，部分晶粒保持了自身的稳定性和完整性，并且薄膜中形成的超细纳米晶结构减小了He 团簇的尺寸，也进一步提高了高熵合金薄膜的抗辐照肿胀能力. El-Atwani 等[40]采用磁控溅射技术制备了四元系WTaCrV 高熵合金薄膜，并对辐照前后高熵合金薄膜的相结构进行了表征，初始状态的薄膜呈现单相BCC 结构，约70%的晶粒尺寸为纳米级（≤100 nm ），在室温和1073 K 的温度条件下对WTaCrV 高熵合金薄膜进行1 MeV 原位Kr +2离子辐照试验，微结构分析显示薄膜内并没有辐照引起的位错环产生，具有良好的结构稳定性.4 非晶合金柔性电子学由于独特的无序原子结构，非晶合金具有许多特殊的性能，如超高的弹性极限、低的电阻温度系数和良好的压阻特性，其中高的弹性极限使非晶合金在承受一定变形后发生可逆的动态回复，低的电阻温度系数能有效地消除材料由于环境温度变化带来的热漂移现象，获得一个较宽的工作温度区间，而压阻效应使非晶合金的电阻随应变大小呈线性变化，这些特点契合柔性材料的性能要求，因此非晶合金在柔性电子器件中展现了初步的应用潜力.4.1 传感器（电子皮肤）皮肤是人体最大的器官，由无数细微的传感神经组成，并通过这些传感神经将感受到的各种外界刺激传递给大脑. 可穿戴的传感器在使用时与皮肤表面保持共形接触，在不影响日常活动的情况下可对人体的脉搏、心跳、血压、呼吸速率等生理信号进行跟踪监测，不仅能让人们实时地了解自身的身体健康状况，对于医学上实现疾病的预防与诊断也具有重要意义[41]. 目前常见的非晶电子皮肤主要利用材料的压阻效应[42]，以几何敏感参数电阻R 的变化来衡量外加应变的大小，灵敏度系数GF （Gauge factor ）是一个用以描述传感器对外界应变敏感程度的参数. 压阻式传感器具有灵敏度高、结构简单、数据收集容易等优点，也是目前研究最多的一种应变传感器类型.Xian 等[43]在聚碳酸酯衬底上制备的Zr 55Cu 30Ni 5Al 10非晶合金电子皮肤具有很高的弹性极限，能够对手指不同程度的弯折进行测量，如图5（a ）所示，图中R 0为薄膜的初始电阻，△R 为薄膜在变形过程中电阻的变化量，△R /R 0代表了薄膜电阻的相对变化率，该数值越大说明手指弯折程度越大，图5（b ）显示了该电子皮肤的光学照片，从图中可以看出非晶电子皮肤能够很容易地发生弯折而不产生明显破坏. 此外，通过改变沉积参数降低非晶薄膜的厚度，电子皮肤的透明度不断提高，当膜厚降低至10 nm 时，电子皮肤几乎变得完全透明，从某种意义上而言更加接近“皮肤”的概念. Jung 等[44]在柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS ）衬底上制备了Fe 33Zr 67非晶薄膜并制作了一种可伸缩的多功能电子皮肤传感器，可用于对压力、温度、声音等多种物理信号进行检测，即便在拉伸或弯曲等外力作用下传感器也能保持性能的稳定性，这种多功能传感器可应用于穿戴式的医疗设备或电子皮肤中，对人体的多种生理信号进行实时监控. Cho 等[45]采用直流磁控溅射技术将非晶薄膜沉积在聚酰亚胺（PI ）衬底上，制备了一种基于Zr 基非晶薄膜的应变传感器，在外加的弯曲应变下传感器电阻呈线性变化的趋势，灵敏度系数GF 为1.1，在循环弯折100次后传感器的电阻变化率保持恒定值，表现出长期使用的稳定性与可靠性. Toan 等[46]还报道了一种Pd 基非晶薄膜的微型压力传感器，采用磁控溅射制备的Pd 66Cu 4Si 30非晶薄膜厚度约为50 nm ，具有极低的电阻温度系数（9.6×10−6 ℃−1），低的电阻温度系数使传感器在不同温度下均可保持测量的稳定性.磁致伸缩是指材料在外加磁场的作用下产生弹性应变，从而引起尺寸变化的特殊物理现象，这(a)(b)(c)(d)5 μm5 μm 5 μm500 ℃800 ℃As-deposited 300 ℃5 μm图 4 VNbMoTaW 高熵合金薄膜在不同温度氧化1 h 后的表面形貌.（a ）初始沉积状态；（b ）300 ℃；（c ）500 ℃；（d ）800 ℃[37]Fig.4 Surface micrographs of VNbMoTaW HEA films after oxidation at different temperatures for 1 h: (a) As-deposited; (b) 300 ℃; (c) 500 ℃;(d) 800 ℃[37]· 124 ·工程科学学报，第 43 卷，第 1 期。
altinb系列高熵合金高温高率下强韧化的变形机制
Altinb系列高熵合金高温高率下强韧化的变形机制引言In the field of materials science, the development of advanced alloys with high strength and toughness at high temperatures and high strain rates has always been a subject of great interest. Altinb系列高熵合金(Altinb high-entropy alloys) have shown promising potential in this regard. This article aims to explore the deformation mechanisms behind the high strength and toughness of Altinb alloys under extreme conditions.背景Altinb系列高熵合金是一种由五个或更多元素组成的均匀混合的合金。
高熵合金的独特之处在于其成分的多样性和原子排列的无序性，这使得它们表现出非常有利的力学性能，并且在高温高应变速率下也能保持优良的力学性能。
动力学相图Altinb合金的独特组成使其在相图中呈现出多种可能的相。
这些相的存在对合金的力学性能至关重要。
根据研究，Altinb合金在高温下主要存在于单一固溶体相中，而在高应变速率下则存在于多相固溶体相模式。
单相固溶体中的变形机制在高温条件下，单一固溶体相中的主要变形机制是原子的扩散和滑移。
原子的扩散是由高温下的热激活导致的，它使原子能够在晶格中重新排列以适应外力。
滑移是沿着晶体中特定晶面和晶向发生的原子重新排列的一种形式，它使得晶体能够发生塑性变形。
多相固溶体中的变形机制在高应变速率下，Altinb合金往往存在于多相状态，包含多个固溶体相。
TiVNbTa难熔高熵合金的吸放氢动力学
第 1 期第 101-107 页材料工程Vol.52Jan. 2024Journal of Materials EngineeringNo.1pp.101-107第 52 卷2024 年 1 月TiVNbTa难熔高熵合金的吸放氢动力学Hydrogen absorption-desorption kinetics ofTiVNbTa refractory high-entropy alloy龙雁1，2，张李敬1，2，杨继荣1，2，王芬1，2*（1 广东省金属新材料制备与成形重点实验室，广州 510640；2 华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 510640）LONG Yan1，2，ZHANG Lijing1，2，YANG Jirong1，2，WANG Fen1，2*（1 Guangdong Provincial Key Laboratory for Processing and Forming ofAdvanced Metallic Materials，Guangzhou 510640，China；2 School ofMechanical and Automotive Engineering，South China University ofTechnology，Guangzhou 510640，China）摘要：通过真空电磁感应悬浮熔炼技术制备TiVNbTa难熔高熵合金试样，采用多通道储氢性能测试仪测试合金的吸放氢性能，并研究该合金的吸（放）氢行为及其动力学机制。
结果表明：单相BCC结构的TiVNbTa难熔高熵合金吸氢后生成TiH1.971，Nb0.696V0.304H和Nb0.498V0.502H2 3种氢化物新相。
氢化高熵合金粉末在 519 ，593 K和640 K 分别发生氢化物的分解反应，放氢后恢复单相BCC结构，因此TiVNbTa合金的吸氢反应属于可逆反应。
该合金在423~723 K温度区间具有较高的吸（放）氢速率，其吸（放）氢动力学模型分别符合Johnson-Mehl-Avrami （JMA）方程和二级速率方程，吸（放）氢的表观活化能E a分别为-21.87 J/mol和8.67 J/mol。
材料设计中的高熵合金设计
材料设计中的高熵合金设计高熵合金设计（High Entropy Alloy，简称HEA）是近年来材料科学领域内备受关注的一项技术，该技术的核心是将不同种类的金属原子混合在一起制成一种新的合金材料。
HEA不同于传统合金材料，其可以在超高温、高压和小范围微纳米区域下表现出卓越的性能和稳定性，因此，HEA的应用领域非常广泛。
本文将从高熵合金设计的理论基础、发展历程、研究现状以及展望未来四个方面介绍HEA的相关知识。
1. 理论基础高熵合金的概念来源于热力学理论，其最初提出是为了解释单质与化合物相变的热力学行为。
高熵合金设计的基本原理是在金属合金中引入单质原子，使体系的热力学不稳定性进一步增强。
高熵合金的多元成分使得其形成了一种高熵态（High Entropy State），也就是相当于一种熵较高的混沌系统。
这些单质原子的引入增强了合金体系的熵，从而降低了合金体系的自由能，促进其能够达到热力学平衡。
这种高熵合金设计思路的提出对于突破传统材料合金设计思路提供了一种全新的方法。
2. 发展历程高熵合金材料的研发始于21世纪初期，在2004年的时候首次被介绍出来。
当时，有一个由多位加拿大和美国科学家组成的研究团队，他们通过在合金中添加了五种或更多种金属来制备高熵合金样品。
这组合金中的每种元素的摩尔百分比均在5%～35%之间，其中含有尽量多的单质金属原子。
这将使其具有非常高的熵，从而提高其性能和稳定性。
在之后的几年里，科学家们也纷纷尝试了多种合金元素和比例组合，并发现了许多具有各种特殊性能和结构的高熵合金。
3. 研究现状高熵合金材料的研究与应用领域非常广泛，主要包括以下5个方面：（1）力学性能。
高熵合金材料通常具有优异的力学性能，包括高强度、高韧性和优异的抗疲劳性等。
科学家们的研究表明，添加一部分非常小的单质金属原子就能对合金材料的力学性能产生非常大的影响。
（2）耐腐蚀性。
由于高熵合金的稳定性非常高，因此比传统合金材料具有更高的耐腐蚀性和化学稳定性，可以应用于一些高温、高压、高活性物质的环境中。
高熵合金催化剂 丙烷脱氢
高熵合金催化剂丙烷脱氢英文文档：High-Entropy Alloy Catalysts for Propane DehydrogenationThe development of high-entropy alloy catalysts has garnered significant attention in the field of propane dehydrogenation.These catalysts offer unique properties that enhance the efficiency and selectivity of the dehydrogenation process, making them promising candidates for future industrial applications.High-entropy alloys are characterized by their complex microstructures and high thermal stability, which contribute to their superior catalytic performance.The presence of multiple elements in these alloys creates a heterogeneous surface, which promotes the formation of active sites for dehydrogenation reactions.This results in enhanced activity and selectivity for the conversion of propane to propylene.One of the key advantages of using high-entropy alloy catalysts is their resistance to coke formation and deactivation, which are common issues in traditional catalysts.The unique electronic properties of these alloys enable strong adsorption of hydrocarbons on the catalyst surface, preventing the formation of coke deposits.This extends the catalyst lifespan and reduces the need for frequent regeneration.Furthermore, high-entropy alloy catalysts exhibit excellent thermal stability, allowing them to operate at high temperatures without significant loss of activity.This is particularly beneficial for the propane dehydrogenation process, which typically requires high temperatures to achieve high conversion rates.The stability of these catalysts ensures consistent and reliable performance over an extended period.In addition to their catalytic properties, high-entropy alloys are also attractive due to their cost-effectiveness and abundance.The composition of these alloys can be tailored to optimize specific properties, such as activity, selectivity, and stability, without the need for expensive noble metals.This makes them a promising alternative to traditional catalysts, which often rely on expensive components.In conclusion, high-entropy alloy catalysts offer a promising solution for propane dehydrogenation, offering improved efficiency, selectivity, and stability compared to traditional catalysts.Their unique properties make them a valuable area of research and development, with the potential to revolutionize the petrochemical industry.中文文档：高熵合金催化剂在丙烷脱氢中的应用高熵合金催化剂在丙烷脱氢领域的开发受到了广泛关注。
高熵合金简介
BCC
FCC
The number of phases is far lower than the maximum
F = C – P + 1 …. The Gibbs phase rule
P is number of phases
P = C of freedom, C is number of components, and F is degree + 1
High entropy alloys can be viewed as an atomic-scale composite. Therefore, they exhibit a composite effect from : Basic features of the elements
Interactions among all the elements
FCC 5 elements HE alloys
BCC 5 elements HE alloys
If the number of elements increase, and the atomic size differences is large, what will happen?
The distorted lattice will collapse into an amorphous structure since lattice distortion energy would be very high for retaining a crystalline configuration.
Indirect effects of the various elements on the microstructure
高熵合金增材制造技术研究进展
第３４卷第６期２０２０年１２月 江苏科技大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏｌ ３４Ｎｏ ６Ｄｅｃ．２０２０ ＤＯＩ：１０．１１９１７／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８０７．２０２０．０６．００７高熵合金增材制造技术研究进展丁红瑜１，何进超２（１．江苏科技大学海洋装备研究院，镇江２１２００３）（２．广州特种承压设备检测研究院，广州５１０６６３）摘 要：高熵合金是近十几年来迅速发展起来的一类多组元合金，具有很多优异的性能．增材制造技术是一种短流程的先进制造工艺，能实现复杂零件的近净成型．因此，研究高熵合金的增材制造技术很有应用前景．文中分析了高熵合金目前的研究热点，总结了采用增材制造工艺制造高熵合金的最新研究进展，对于开展相关领域的研究具有一定的参考意义．关键词：高熵合金；增材制造；选区激光熔化；直接激光沉积；Ｃａｎｔｏｒ合金中图分类号：ＴＧ４５６ ７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－４８０７（２０２０）０６－０３５－０７收稿日期：２０１９－０９－０６ 修回日期：２０２０－０１－０６基金项目：国家重点研发计划资助项目（２０１８ＹＦＣ０３１０４００）；江苏省自然科学青年基金项目（ＢＫ２０１９０９７９）；江苏高校高技术船舶协同创新中心／江苏科技大学海洋装备研究院资助项目（１１７４８７１８０１－２，１１７４８７１８０１－９）作者简介：丁红瑜（１９８４—），男，助理研究员，博士，研究方向为高性能金属材料增材制造．Ｅ ｍａｉｌ：ｄｉｎｇｈｏｎｇｙｕ２０１８＠ｊｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ引文格式：丁红瑜，何进超．高熵合金增材制造技术研究进展［Ｊ］．江苏科技大学学报（自然科学版），２０２０，３４（６）：３５－４１．ＤＯＩ：１０．１１９１７／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８０７．２０２０．０６．００７．ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓＤＩＮＧＨｏｎｇｙｕ１，ＨＥＪｉｎｃｈａｏ２（１．ＭａｒｉｎｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）（２．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＳｐｅｃｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６６３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｉｓａｋｉｎｄｏｆｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｌｌｏｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｋｉｎｄｏｆａｄｖａｎｃｅｄｎｅｔｓｈａｐｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｔｃａｎｍａｋｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｐｒｏｄｕｃｔｉｎａｓｈｏｒｔｔｅｒｍ．Ｓｏｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｉｎｆａｂｒｉｃａ ｔｉｎｇｐａｒｔｓｗｉｔｈｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｓｈａｐｅａｎｄｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｒｅｃｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｅｒｅｓｔｓｏｆｈｉｇｈｅｎ ｔｒｏｐｙａｌｌｏｙａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ．Ｉｔｉｓｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｉｎｒｅｌａｔｅｄｆｉｅｌｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙ，ａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇ，ｄｉｒｅｃｔｌａｓｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｃａｎｔｏｒａｌｌｏｙ 传统的合金都是以一种或两种合金元素为主，其他元素少量添加，并按主要元素进行分类，例如钛合金、铝合金、铜合金、镍基高温合金等等．近十几年来，在探索块体非晶合金的基础上发展了一类多主元合金，亦称为高熵合金，其显著特征表现为：合金中包含５种或５种以上元素，且各元素的原子百分比相同或相近，且均在５％～３５％之间．由于其迥异于传统合金的成分特点，高熵合金也表现出了很多独特的性能特点，例如热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、强烈的晶格畸变效应、鸡尾酒效应等［１］．由于开发时间不长，高熵合金的研究还有很多未知领域需要探讨．其中，材料的成形制备过程对最终的组织、性能有很大的影响．增材制造技术是近年来快速发展的一项绿色先进智能制造技术，具有节省原材料、能成形复杂零件、制备流程短、后续加工余量小等突出优点，在航空航天、汽车、模具、生物医疗、艺术品创作等领域有广泛应用前景［２－３］．对于高熵合金这类新材料而言，研究其能否采用增材制造技术进行成形，增材制造成形过程中的参数优化，组织结构调控，变形控制，后处理等问题，对推进高熵合金这一先进材料和增材制造这一先进制备工艺的融合具有积极意义．文中围绕高熵合金目前的研究热点，尤其是采用增材制造工艺制造高熵合金的研究进展进行分析和总结，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴．１ 高熵合金的研究热点１ １ 高熵合金的相形成规律按照吉布斯相律，以及针对高温合金中金属间化合物的研究，高熵合金凝固组织中形成相的数目可能会随着元素种类的增多而增多，然而实验研究发现高熵合金通常形成比较简单的固溶体结构或非晶结构，而不是多种复杂相．其中比较有代表性的是具有ＦＣＣ面心立方结构的ＣｒＭｎＦｅＣｏＮｉ五元高熵合金［４］，由英国牛津大学的Ｃａｎｔｏｒ教授等开发，亦被业内人士亲切地称为Ｃａｎｔｏｒ合金；以及由北京科技大学的张勇教授等开发的具有ＢＣＣ体心立方结构的ＡｌＣｏＣｒＦｅＮｉ五元高熵合金［５］．同时，材料的性能很大程度上由其组织结构决定，因此探索高熵合金的相形成规律，及其在特定加工制备，服役条件等情况下的相组成，组织特点具有理论和实际的双重意义．在这方面比较突出的研究工作包括以下几个：（１）北京科技大学的张勇教授等在总结前人研究成果的基础上提出按照合金元素的原子半径差（δ）、混合焓（ΔＨｍｉｘ）、混合熵（ΔＳｍｉｘ）等对高熵合金进行分类［６］．认为当原子半径差较小且混合焓不大时（即１≤δ≤６且－２０ｋＪ／ｍｏｌ≤ΔＨｍｉｘ≤５ｋＪ／ｍｏｌ），高熵合金易形成固溶体结构；当原子半径差较大且负混合焓较大时（即δ≥６且ΔＨｍｉｘ≤－２５ｋＪ／ｍｏｌ），高熵合金易形成非晶结构．（２）对于高熵合金形成固溶体种类的规律，文献［７］经过研究，在总结已有成分规律的基础上，提出可以用价电子浓度（ｖａｌｅｎｃｅｅｌｅｃｔｒｏｎｃｏｎ ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ＶＥＣ）这一参数的大小对固溶体的种类进行区分，认为当ＶＥＣ＜６ ８７时，易形成ＢＣＣ固溶体结构；当ＶＥＣ＞８ ０时易形成ＦＣＣ固溶体结构；当６ ８７＜ＶＥＣ＜８ ０时易形成ＢＣＣ＋ＦＣＣ结构．（３）基于热动力学准则，文献［８］最近提出了一个参数 ，认为当某一合金的 值大于临界值 ｃ时，容易形成单相固溶体，而 值较小时容易形成多相组织．当然，由于高熵合金的高度复杂性，关于其相形成规律的探索远未结束，相信随着学者们研究的不断深入，这一理论还将逐渐完善．１ ２ 难熔（耐高温）高熵合金高熵合金由于具有迟滞扩散效应，高混合熵效应，使其在高温时的组织稳定性较好．因而其性能随着温度升高下降比较缓慢，有作为耐高温合金应用的潜质．这类合金普遍含有较多的高熔点元素，如Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ等．文献［９－１０］开发了ＮｂＭｏＴａＷ高熵合金，并研究了添加元素Ｖ对其性能的影响，发现这类合金具有很好的热稳定性：在１０００℃高温下退火１２ｈ后没有出现回火软化现象；在１２００℃高温下，其屈服强度分别为５０６ＭＰａ和７３５ＭＰａ；在１４００℃保温１９ｈ后，通过ＸＲＤ测试其衍射峰的位置、强度与退火前几乎没有任何改变．这些性能超过了很多目前使用的耐高温材料．其后，文献［１１］研究了Ｔｉ元素添加对合金的性能的影响，发现添加Ｔｉ元素能显著改善ＮｂＭｏＴａＷ和ＶＮｂＭｏＴａＷ两种合金在室温下的脆性，将压缩塑性变形量由不足２％提升至１４％．１ ３ 耐低温性能某些金属或合金在低温（一般为－１００～１００℃）条件下，或低于再结晶温度时冲击韧性急剧下降，这一现象被称为冷脆．冷脆现象在体心立方晶体、六方晶体及三方晶体的金属及合金中较为严重，历史上曾经发生过多次由于冷脆造成的压力容器、船舶、桥梁等大型钢结构脆断的事故，造成巨大损失．如著名的泰坦尼克冰海沉船事故，二战期间美国建造的焊接油轮“矼ｉｃｔｏｒｙ”断裂事故，西伯利亚铁路断轨事故等．因此在低温下使用的材料要重点考察其低温下是否会发生韧脆转变的问题．２０１４年在Ｓｃｉｅｎｃｅ上发表的论文表明：随着温度下降，Ｃａｎｔｏｒ合金的强度和塑性同时升高［１２］．在室温时，其屈服强度约为４００ＭＰａ，塑性变形量约为５７％；在２００Ｋ（干冰温度）时，其屈服强度约为５００ＭＰａ，塑性变形量约为６０％；在７７Ｋ（液氮温度）时，其屈服强度约为７５０ＭＰａ，塑性变形量约为７１％，如图１［１２］．这一点与传统的金属材料是截然不同的，分析原因可能是由于高熵合金形成了单一相，且晶粒尺寸比较细小，相邻晶格原子在低温变形过程中形成纳米孪晶，使得其强度和塑性同时上升．这表明高熵合金有作为低温材料使用的潜力，如液氮罐，液化天然气储罐等在低温条件下服役的压力容器．６３江苏科技大学学报（自然科学版）２０２０年图１ Ｃａｎｔｏｒ合金的低温压缩曲线Ｆｉｇ．１ ＬｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｃｕｒｖｅｏｆＣａｎｔｏｒａｌｌｏｙ１ ４ 轻质高熵合金为减轻结构件的重量，航空航天材料要求在具有高强度的同时，还要减小密度．于是学者们开发了轻质高熵合金，这类合金普遍含有较多的轻质元素，如Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｌｉ等．文献［１３］研究了轻质ＡｌＮｂＴｉＶ高熵合金的结构及性能，发现合金的密度为５ ５９ｇ／ｃｍ３，硬度为４６１５～４３９４ＭＰａ，室温时的压缩屈服强度为１０２０ＭＰａ，８００℃时降低至６８５ＭＰａ，１０００℃时降低至１５８ＭＰａ．合金的组织由单一粗大的ＢＣＣ相构成．同时，他们在该合金中添加Ｃｒ元素组成ＡｌＣｒｘＮｂ ＴｉＶ合金［１４］，发现添加少量Ｃｒ元素时（ｘ＝０，０ ５），组织结构不变；继续增大Ｃｒ含量（ｘ＝１，１ ５），组织中除了ＢＣＣ相外，还出现了Ｃ１４型六方Ｌａｖｅｓ相，且密度逐渐增加至５ ９ｇ／ｃｍ３．不过与此同时室温及高温强度均有所增加，分别为室温时的１７００ＭＰａ和８００℃时的９７０ＭＰａ，伴随着塑性的降低．文献［１５］开发的Ａｌ２０Ｂｅ２０Ｆｅ１０Ｓｉ１５Ｔｉ３５高熵合金的密度为３ ９１ｇ／ｃｍ３，而硬度高达９１１ＨＶ，且在高温下具有很好的抗氧化性．１ ５ 共晶高熵合金共晶合金熔点低，铸造性能好，大连理工大学的卢一平等学者将这一概念也引入到高熵合金的研究中来，开发了ＡｌＣｏＣｒＦｅＮｉ２ １共晶高熵合金［１６］．该合金具有良好的铸造性能，采用传统的熔炼＋铸造方法在实验室制得了重达２５ｋｇ的铸锭；合金凝固后的组织由ＦＣＣ／Ｂ２共晶构成；合金强度高，韧性好，室温下的真应力为１１８６ＭＰａ，真应变为２２ ８％．随后，该课题组发展了共晶高熵合金的成分设计方法，包括基于混合焓的设计方法［１７］和基于二元合金相图的简单混合法［１８］等，促进了共晶高熵合金的发展．１ ６ 高熵合金的先进成形技术以上几部分主要总结的是材料成分设计方面的内容，以及成分与最终组织间的关联．除了合金成分外，制备方法对材料最终的形态，性能也有重要影响［１９］．目前高熵合金的形态包括零维的粉末，采用球磨、气雾化、水雾化等方法获得；一维的丝材，采用拉拔、Ｂｒｉｄｇｅｍａｎ等方法获得；二维的薄膜，采用熔覆、喷射沉积、磁控溅射等方法获得；以及三维的块体，采用电弧熔炼、铸造、增材制造等方法获得［１］．文中的第３节将重点阐述高熵合金增材制造方面的研究进展．２ 高熵合金的增材制造技术２ １ 高熵合金涂层的激光熔覆制备及应用激光熔覆是一种重要的增材制造工艺，高熵合金材料具有良好的抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等特点，采用激光熔覆工艺制备的高熵合金涂层展现出了良好的性能，为其作为高效防护涂层奠定了应用基础［２０］．钛合金因密度小，比强度高，耐腐蚀，耐高温，在很多重要零部件上应用广泛．然而其耐磨性较差，限制了其应用范围．在钛合金表面制备一层高耐磨涂层是改善其耐磨性的有效方法．通过分析，总结在Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ基板上采用激光熔覆法制备ＴｉＶ ＣｒＡｌＳｉ［２１－２２］、ＡｌＢｘＣｏＣｒＮｉＴｉ［２３］、ＮｉＣｒＣｏＴｉＶＡｌ［２４］、ＮｉＣｒＣｏＴｉＶ［２５］高熵合金涂层的研究结果均发现：涂层由ＢＣＣ固溶体相和（Ｔｉ，Ｖ）５Ｓｉ３、ＴｉＢ２、（Ｃｏ，Ｎｉ）Ｔｉ２、富Ｔｉ相等硬质陶瓷／金属间化合物颗粒组成，ＢＣＣ固溶体相的硬度约为６００～７００ＨＶ，而硬质陶瓷／金属间化合物颗粒的硬度普遍在９００ＨＶ以上，均远高于Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ基板，使得涂层的摩擦系数、磨损速率都明显降低，耐磨性能大幅提高．分析磨损机制时发现析出的硬质颗粒能减少磨粒磨损和黏着磨损，ＢＣＣ韧性相起到了支撑硬质颗粒、阻止裂纹扩展、减少黏着磨损的作用，这种软硬结合的组织结构特点对于提高涂层的韧性和耐磨性能十分重要．部分经精心设计的高熵合金能形成非晶结构．近期有在低碳钢，模具钢基板上激光熔覆制备高熵非晶／纳米晶耐磨涂层的报道．哈尔滨工业大学威海分校的舒凤远等人２０１８年发表了在Ｑ２３５低碳钢表面激光熔覆ＦｅＣｏＣｒＮｉＳｉＢ系高熵非晶／纳米晶涂层的研究结果［２６－２７］．发现涂层可分为三层：涂层与基板的结合界面为枝晶组织，由ＢＣＣ固溶体，ＦＣＣ固溶体＋碳化物＋硼化物组成，磨损机制主要７３第６期 丁红瑜，等：高熵合金增材制造技术研究进展是氧化磨损及粘着磨损；涂层表面由非晶相及细小的等轴纳米晶组成，主要表现为磨粒磨损；两层中间为过渡层．图２为激光熔覆Ｃｏ３４Ｃｒ２９Ｂ１４Ｆｅ８Ｎｉ８Ｓｉ７高熵非晶／纳米晶涂层的典型显微组织结构［２７］．图２ 低碳钢表面激光熔覆Ｃｏ３４Ｃｒ２９Ｂ１４Ｆｅ８Ｎｉ８Ｓｉ７高熵非晶／纳米晶涂层的显微组织Ｆｉｇ．２ ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｅｄＣｏ３４Ｃｒ２９Ｂ１４Ｆｅ８Ｎｉ８Ｓｉ７ｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｍｏｒｐｈｏｕｓ／ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｏａｔｉｎｇｏｎｌｏｗｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌ随后舒凤远课题组针对影响Ｈ１３模具钢表面涂层组织结构及性能的工艺参数进行了深入研究．通过调整（ＦｅｘＣｏ１００－ｘ）４２Ｃｒ２９Ｎｉ８Ｓｉ７Ｂ１４合金的成分，发现随着Ｆｅ／Ｃｏ比例从１∶１逐渐增加到２∶１时，涂层中非晶相的比例由６６ ７１％逐渐降低至５９ ２７％，硬度相应由８５０ＨＶ０ ２降低至７００ＨＶ０ ２，伴随着摩擦系数升高，磨损失重加剧，意味着涂层耐磨性能降低［２８］．文献［２９］研究结果表明激光功率对涂层结构及性能也有重要影响．激光功率由２３３Ｗ增加到７００Ｗ后，由于基板对熔池的稀释作用更加显著．同时热输入量加大导致冷却速率降低，使得涂层中非晶相的比例由８１ １５％降低至３３ ７９％，耐磨性能相应下降．这些研究成果表明：通过合理的成分设计和适当的工艺优化，从而制备出组织结构可控，性能优异的高熵合金涂层，促进其在表面防护领域的应用．２ ２ 高熵合金三维制件的增材制造作者于２０１９年９月５日在ｗｅｂｏｆｓｃｉｅｎｃｅ网站上以高熵合金（ｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙ）及增材制造（ａｄ ｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）作为关键词进行检索，共检索到密切相关论文７０篇．其按年份统计的论文数见表１，从表１中可见，从２０１１年开始就有相关文章发表，自２０１５年起逐年增多，且目前仍处于上升趋势，说明这一领域的研究正引起越来越多研究人员的兴趣．表１ 高熵合金增材制造每年发表论文数统计Ｔａｂｌｅ１ Ｎｕｍｂｅｒｏｆｐａｐｅｒｓｐｕｂｌｉｓｈｅｄｏｎａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ年份２０１１２０１２２０１３２０１４２０１５２０１６２０１７２０１８２０１９论文数１１１１４８１４１９２１（截至９月初） 在２０１５年，日本日立公司的Ｆｕｊｉｅｄａ等人联合日本东北大学金属材料研究所采用电子束选区熔化成形技术（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍｍｅｌｔｉｎｇ，ＳＥＢＭ）成形了ＡｌＣｏＣｒＦｅＮｉ高熵合金［３０］，发现构件由ＢＣＣ相组成，屈服强度最低为９４４ＭＰａ，断裂强度达到１４００ＭＰａ，是ＳＵＳ３０４不锈钢的６倍；采用电子束选区熔化增材制造成形零件的延伸率达到１４ ５％～２６ ４％，是铸态（５ ６％）的３～５倍．充分说明电子束选区熔化成形技术（ＳＥＢＭ）可用于高熵合金的成形．英国谢菲尔德大学Ｂｒｉｆ等人采用选区激光熔化技术（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇ，ＳＬＭ）制备了ＦｅＣｏＣｒＮｉ高熵合金［３１］，采用的是ＲｅｎｉｓｈａｗＳＬＭ１２５的设备，发现样品由单相ＦＣＣ构成，晶格尺寸ａ＝０ ３５８ｎｍ，屈服强度为４０２～６００ＭＰａ，是铸态的２～３倍；延伸率为８％～３２％，略低于铸态，说明采用选区激光熔化技术（ＳＬＭ）制备高熵合金是可行的．同时澳大利亚迪肯大学的Ｊｏｓｅｐｈ等人采用直接激光沉积技术（ｄｉｒｅｃｔｌａｓｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＤＬＤ）制备出４０ｍｍ×２０ｍｍ×６ｍｍ的ＡｌｘＣｏＣｒＦｅＮｉ高熵合金［３２］，发现随着铝含量的提高，合金的结构由ＦＣＣ－ＦＣＣ／ＢＣＣ－ＢＣＣ转变，强度提高而塑性相应降低，抗拉强度最高可达２０００ＭＰａ．随后，在对ＤＬＤ成形Ａｌ０ ３ＣｏＣｒＦｅＮｉ高熵合金的力学性能深入研究过程中表明，其具有强烈的拉压不对称性，压缩的样品经历大变形后基本不断裂，而拉伸样品在真应变达到３８％时断裂［３３］．这主要是由于压缩时强烈的孪晶变形造成的．Ｏｃｅｌｉｋ等人采用混合粉末研究了ＡｌＣｏＣｒＦｅＮｉ高熵合金在直接激光沉积过程中的凝固行为，发现较快的冷却速度易于产生ＢＣＣ相，同时有利于增加合金的硬度［３４］．目前国内也有一些关于高熵合金增材制造方面的报道．浙江亚通焊材有限公司的史金光等人采用选择性激光熔化工艺进行了ＣｏＣｒＦｅＭｎＮｉ高熵合金（Ｃａｎｔｏｒ合金）的成形实验［３５］，采用的设备为３ＤＳｙｓｔｅｍｓＰｒｏＸ１００型ＳＬＭ金属激光熔化成形机，在激光功率为３７ ５Ｗ时试样的致密度最高，硬度最大，达到５１０ＨＶ．在９００℃退火后，硬度进８３江苏科技大学学报（自然科学版）２０２０年一步升高到了５３０ＨＶ，表明该合金具有优异的抗回火软化性．文献［３６］研究了采用ＳＬＭ工艺制备ＦｅＣｏＣｒＮｉＣ０ ０５合金的工艺参数优化问题，发现样品的致密度与工艺参数密切相关．增加激光功率，降低扫描速度有助于致密度的提高，同时会使得晶粒细化．完全致密的样品屈服强度达到６５０ＭＰａ，延伸率为１３ ５％．文献［３７］采用ＳＬＭ工艺研究了ＣｏＣｒＦｅＭｎＮｉ合金的制造工艺，发现存在一个优化的激光能量密度，在此条件下能获得９８ ２％的最高致密度；Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ４种元素均匀分布，而Ｍｎ元素在熔池的边界富集；经过热等静压处理后，元素偏析消除，抗拉强度从成形态的６０１ＭＰａ提高到６４９ＭＰａ．同时该课题组在采用ＳＬＭ工艺制备Ａｌ ＣｏＣｒＦｅＮｉ合金时发现样品由Ａ２＋Ｂ２两种ＢＣＣ相组成，而铸造法制备的合金则由Ａ２＋ＦＣＣ相组成，造成这种差别的最主要原因在于ＳＬＭ过程中的超快的冷却速度；并且随着激光能量密度的增加，冷却速度变得更快，同时Ｂ２相的含量增多，使得合金致密度提高到９８ ４％，硬度也大幅提升至６３２ ８ＨＶ［３８］．文献［３９］采用直接激光沉积工艺研究了ＣｏＣｒＦｅＭｎＮｉ合金的成形性能，发现样品的显微组织为细小的ＢＣＣ沉积在ＦＣＣ基体的晶界上，合金的屈服强度为４４８ＭＰａ，拉伸断裂强度为６２０ＭＰａ，高于铸态；延伸率为５７％，与铸态相当，综合力学性能优异．文献［４０］采用直接激光沉积工艺制备了ＣｏＣｒＦｅＭｎＮｉ高熵合金，发现在优化的工艺参数条件下，采用直接激光沉积工艺的力学性能优于铸造；且直接激光沉积制备的样品在低温下的性能表现优异，温度从室温降低到７７Ｋ时，抗拉强度从４８９ＭＰａ提高到８７８ＭＰａ，塑性变形量从５５％提高到９５％．进一步研究发现其凝固组织由柱状晶＋等轴晶两部分组成，且二者比例可以通过激光能量密度进行调节［４１］．文献［４２］采用直接激光沉积工艺制备了ＷＮｂＭｏＴａ难熔高熵合金，发现４种元素在高熵合金中均匀分布，无明显微观偏析．合金在室温下的极限抗压强度σｍ＝１１４０ＭＰａ，延伸率εｐ＝５ ８％；在１０００℃下的极限抗压强度σｍ＝６８４ＭＰａ，延伸率εｐ＞８％．１０００℃下屈服强度高于国内应用于航空发动机涡轮叶片的ＧＨ４１６９等合金，在航空航天耐高温材料方面表现出良好的应用前景．不过在成形过程中由于热量不断积累，会产生比较严重的翘曲现象．通过仿真模拟后优化工艺参数，能解决这一问题．以上研究表明：采用增材制造的方法可以实现高熵合金的成形，且制件性能优异．这为高性能高熵合金复杂零件的成形和应用打下了坚实的基础．３ 结语高熵合金因其具有独特的成分、组织结构及性能特点，预期未来在某些对材料性能要求严苛的领域有广阔的应用前景．文中总结了高熵合金目前的研究热点，包括相形成规律的探讨、作为耐高温材料的难熔高熵合金、作为耐低温材料的应用、轻质高熵合金、共晶高熵合金、先进成形制备方法等．并分析了采用增材制造工艺制造高熵合金涂层及三维制件的最新研究进展．研究结果表明通过合理的工艺控制，采用增材制造的方法可以实现高熵合金的成形，为其应用打下了坚实的基础．文中对开展相关领域的研究有一定的参考意义．参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）［１］ 张勇，陈明彪，杨潇，等．先进高熵合金技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０１８：３－５０．［２］ 张文毓．增材制造技术的研究与应用［Ｊ］．装备机械，２０１７（４）：６５－７０．ＺＨＡＮＧＷｅｎｙｕ．Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＴｈｅＭａｇａｚｉｎｅｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｃｈｉｎｅｒｙ，２０１７（４）：６５－７０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［３］ 杜宝瑞，姚俊，郑会龙，等．基于激光选区熔化的航空发动机喷嘴减重设计及制造技术研究［Ｊ］．航空制造技术，２０１９，６２（１１）：１４－１８．ＤＵＢａｏｒｕｉ，ＹＡＯＪｕｎ，ＺＨＥＮＧＨｕｉｌｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒａｅｒｏｅｎｇｉｎｅｎｏｚｚｌｅｂａｓｅｄｏｎｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１９，６２（１１）：１４－１８．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［４］ ＣＡＮＴＯＲＢ，ＣＨＡＮＧＩＴＨ，ＫＮＩＧＨＴＰ，ｅｔａｌ．Ｍｉ ｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｅｑｕｉａｔｏｍｉｃｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡ，２００４，３７５－３７７：２１３－２１８．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍｓｅａ．２００３．１０．２５７．［５］ ＺＨＯＵＹＪ，ＺＨＡＮＧＹ，ＷＡＮＧＹＬ，ｅｔａｌ．Ｓｏｌｉｄｓｏｌｕ ｔｉｏｎａｌｌｏｙｓｏｆＡｌＣｏＣｒＦｅＮｉＴｉｘｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｒｏｏｍ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２００７，９０：１８１９０４．ＤＯＩ：１０．１０６３／１．２７３４５１７．［６］ ＺＨＡＮＧＹ，ＺＨＯＵＹＪ，ＬＩＮＪＰ，ｅｔａｌ．Ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｈａｓｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｕｌｅｓｆｏｒｍｕｌｔｉ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，１０（６）：５３４－５３８．ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｅｍ．２００７００２４０．［７］ ＧＵＯＳ，ＮＧＣ，ＬＵＪ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｖａｌｅｎｃｅｅｌｅｃｔｒｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｃｃｏｒｂｃｃｐｈａｓｅｉｎｈｉｇｈ９３第６期 丁红瑜，等：高熵合金增材制造技术研究进展ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，２０１１，１０９：１０３５０５．ＤＯＩ：１０．１０６３／１．３５８７２２８．［８］ ＹＥＹＦ，ＷＡＮＧＱ，ＬＵＪ，ｅｔａｌ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ：Ａｓｉｎｇｌｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｒｕｌｅ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２０１５，１０４：５３－５５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｓｃｒｉｐｔａｍａｔ．２０１５．０３．０２３．［９］ ＳＥＮＫＯＶＯＮ，ＷＩＬＫＳＧＢ，ＭＩＲＡＣＬＥＤＢ，ｅｔａｌ．Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２０１０，１８：１７５８－１７６５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｎｔｅｒｍｅｔ．２０１０．０５．０１４．［１０］ ＳＥＮＫＯＶＯＮ，ＷＩＬＫＳＧＢ，ＳＣＯＴＴＪＭ，ｅｔａｌ．ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｂ２５Ｍｏ２５Ｔａ２５Ｗ２５ａｎｄＶ２０Ｎｂ２０Ｍｏ２０Ｔａ２０Ｗ２０ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒ ｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２０１１，１９：６９８－７０６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｎ ｔｅｒｍｅｔ．２０１１．０１．００４．［１１］ ＨＡＮＺＤ，ＣＨＥＮＮ，ＺＨＡＯＳＦｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＴｉａｄｄｉｔｉｏｎｓｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｂＭｏＴａＷａｎｄＶＮ ｂＭｏＴａＷｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｍｅ ｔａｌｌｉｃｓ，２０１７，８４：１５３－１５７．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｎｔｅｒ ｍｅｔ．２０１７．０１．００７．［１２］ ＧＬＵＤＯＶＡＴＺＢ，ＨＯＨＥＮＷＡＲＴＥＲＡ，ＣＡＴＯＯＲＤ，ｅｔａｌ．Ａｆｒａｃｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｔｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｆｏｒｃｒｙｏ ｇｅｎｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１４，３４５（６２０１）：１１５３－１１５８．ＤＯＩ：１０．１１２６／ｓｃｉｅｎｃｅ．１２５４５８１．［１３］ ＳＴＥＰＡＮＯＶＮＤ，ＳＨＡＹＳＵＬＴＡＮＯＶＤＧ，ＳＡＬＩＳＨＣＨＥＶＧＡ，ｅｔａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｌｉｇｈｔ ｗｅｉｇｈｔＡｌＮｂＴｉＶｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙ［Ｊ］．Ｍａ ｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１５，１４２：１５３－１５５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍａｔｌｅｔ．２０１４．１１．１６２．［１４］ ＳＴＥＰＡＮＯＶＮＤ，ＹＵＲＣＨＥＮＫＯＮＹ，ＳＫＩＢＩＮＤＶ，ｅｔａｌ．ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅＡｌ ＣｒｘＮｂＴｉＶ（ｘ＝０，０．５，１，１．５）ｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２０１５，６５２：２６６－２８０．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊａｌｌｃｏｍ．２０１５．０８．２２４．［１５］ ＴＳＥＮＧＫＫ，ＹＡＮＧＹＣ，ＪＵＡＮＣＣ，ｅｔａｌ．Ａｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙＡｌ２０Ｂｅ２０Ｆｅ１０Ｓｉ１５Ｔｉ３５［Ｊ］．ＳＣＩＥＮＣＥＣＨＩＮＡ－ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１８，６１（２）：１８４－１８８．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１１４３１－０１７－９０７３－０．［１６］ ＬＵＹＰ，ＤＯＮＧＹ，ＧＵＯＳ，ｅｔａｌ．Ａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｎｅｗｃｌａｓｓｏｆｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｌｌｏｙｓ：Ｅｕｔｅｃｔｉｃｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｐｏｒｔｓ，２０１４，４：６２００．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓｒｅｐ０６２００．［１７］ ＬＵＹＰ，ＪＩＡＮＧＨ，ＧＵＯＳ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｄｅｓｉｇｎｅｕｔｅｃｔｉｃｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓｕｓｉｎｇｍｉｘｉｎｇｅｎｔｈａｌ ｐｙ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２０１７，９１：１２４－１２８．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｎｔｅｒｍｅｔ．２０１７．０９．００１．［１８］ ＪＩＡＮＧＨ，ＨＡＮＫＭ，ＧＡＯＸＸ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｄｅｓｉｇｎｅｕｔｅｃｔｉｃｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓｕｓｉｎｇｓｉｍｐｌｅｍｉｘｔｕｒｅｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｓｉｇｎ，２０１８，１４２：１０１－１０５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍａｔｄｅｓ．２０１８．０１．０２５．［１９］ 丁华平，龚攀，姚可夫，等．非晶合金零件成形技术研究进展［Ｊ］．材料导报，２０２０，３４（２）：０３１３３－０３１４１．ＤＩＮＧＨｕａｐｉｎｇ，ＧＯＮＧＰａｎ，ＹＡＯＫｅｆｕ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｆｏｒｍｉｎｇｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｐａｒｔｓ：ａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｒｅ ｖｉｅｗ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｐｏｒｔｓ，２０２０，３４（２）：０３１３３－０３１４１．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［２０］ 彭振，杜文栋，刘宁，等．激光熔覆ＦｅＣｏＣｒＣｕＮｉＭｏＶＳｉＢ高熵合金涂层的制备和性能研究［Ｊ］．江苏科技大学学报（自然科学版），２０１７，３１（１）：３５－３９．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８０７．２０１７．０１．００７．ＰＥＮＧＺｈｅｎ，ＤＵＷｅｎｄｏｎｇ，ＬＩＵＮｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｐｅｒ ｔｉｅｓｏｆｔｈｅＦｅＣｏＣｒＣｕＮｉＭｏＶＳｉＢｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０１７，３１（１）：３５－３９．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８０７．２０１７．０１．００７．（ｉｎＣｈｉ ｎｅｓｅ）［２１］ ＨＵＡＮＧＣ，ＺＨＡＮＧＹＺ，ＶＩＬＡＲＲ，ｅｔａｌ．ＤｒｙｓｌｉｄｉｎｇｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄＴｉＶＣｒＡｌＳｉｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｓｏｎＴｉ６Ａｌ４Ｖｓｕｂｓｔｒａｔｅ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｓｉｇｎ，２０１２，４１：３３８－３４３．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍａｔ ｄｅｓ．２０１２．０４．０４９．［２２］ 黄灿．钛合金表面激光熔覆ＴｉＣｒＡｌＳｉ系多主元合金涂层的研究［Ｄ］．北京：北京有色金属研究总院，２０１２．［２３］ 李涵，马玲玲，位超群，等．钛合金表面激光熔覆ＡｌＢｘＣｏＣｒＮｉＴｉ高熵合金涂层的组织与性能［Ｊ］．表面技术，２０１７，４６（６）：２２６－２３１．ＬＩＨａｎ，ＭＡＬｉｎｇｌｉｎｇ，ＷＥＩＣｈａｏｑｕｎ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇＡｌＢｘＣｏＣｒＮｉ Ｔｉｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｏｎｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１７，４６（６）：２２６－２３１．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［２４］ ＣＡＩＺＢ，ＪＩＮＧ，ＣＵＩＸＦ，ｅｔａｌ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＮｉ－Ｃｒ－Ｃｏ－Ｔｉ－Ｖ－ＡｌｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｓｏｎＴｉ－６Ａｌ－４Ｖｓｕｂ ｓｔｒａｔｅｂｙｌａｓｅｒｓｕｒｆａｃｅａｌｌｏｙｉｎｇ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈａｒａｃ ｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，２０１６，１２０：２２９－２３３．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍａｔｃｈａｒ．２０１６．０９．０１１．［２５］ ＣＡＩＺＢ，ＣＵＩＸＦ，ＬＩＵＺ，ｅｔａｌ．ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｅｄＮｉ－Ｃｒ－Ｃｏ－Ｔｉ－Ｖｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇａｆｔｅｒｌａｓｅｒｒｅｍｅｌｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓａｎｄＬａｓｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１８，９９：２７６－２８１．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｏｐｔｌａｓｔｅｃ．２０１７．０９．０１２．０４江苏科技大学学报（自然科学版）２０２０年［２６］ ＳＨＵＦＹ，ＬＩＵＳ，ＺＨＡＯＨＹ，ｅｔａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇＦｅＣｒＣｏＮｉＳｉＢｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２０１８，７３１：６６２－６６６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊａｌｌｃｏｍ．２０１７．０８．２４８．［２７］ ＳＨＵＦＹ，ＷＵＬ，ＺＨＡＯＨＹ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｅｄＣｏＣｒＢＦｅＮｉＳｉｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏａｔｉｎｇ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１８，２１１：２３５－２３８．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍａｔｌｅｔ．２０１７．０９．０５６．［２８］ ＳＨＵＦＹ，ＹＡＮＧＢ，ＤＯＮＧＳＹ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＦｅ－ｔｏ－ＣｏｒａｔｉｏｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｅｄＦｅＣｏＣｒＢＮｉＳｉｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０１８，４５０：５３８－５４４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ａｐｓｕｓｃ．２０１８．０３．１２８．［２９］ ＳＨＵＦＹ，ＺＨＡＮＧＢＬ，ＬＩＵＴ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｌａｓｅｒｐｏｗｅｒｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｅｄＣｏＣｒＢＦｅＮｉＳｉｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅＣｏａｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１９，３５８：６６７－６７５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｓｕｒｆｃｏａｔ．２０１８．１０．０８６．［３０］ ＦＵＪＩＥＤＡＴ，ＳＨＩＲＡＴＯＲＩＨ，ＫＵＷＡＢＡＲＡＫ，ｅｔａｌ．Ｆｉｒｓｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｍｉｓｉｎｇｓｅｌｅｃｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍｍｅｌｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｕｔｉｌｉｚｉｎｇｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓａｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１５，１５９：１２－１５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍａｔｌｅｔ．２０１５．０６．０４６．［３１］ ＢＲＩＦＹ，ＴＨＯＭＡＳＭ，ＴＯＤＤＩ．Ｔｈｅｕｓｅｏｆｈｉｇｈ ｅｎ ｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓｉｎａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２０１５，９９：９３－９６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｓｃｒｉｐｔａｍａｔ．２０１４．１１．０３７．［３２］ ＪＯＳＥＰＨＪ，ＪＡＲＶＩＳＴ，ＷＵＸＨ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｄｉｒｅｃｔｌａｓｅｒｆａｂｒｉｃａｔｅｄａｎｄａｒｃ ｍｅｌｔｅｄＡｌｘＣｏＣｒＦｅＮｉｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡ，２０１５，６３３：１８４－１９３．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍｓｅａ．２０１５．０２．０７２．［３３］ ＪＯＳＥＰＨＪ，ＳＴＡＮＦＯＲＤＮ，ＨＯＤＧＳＯＮＰ，ｅｔａｌ．Ｔｅｎ ｓｉｏｎ／ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｓｙｍｍｅｔｒｙｉｎａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｆａｃｅｃｅｎｔｅｒｅｄｃｕｂｉｃｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２０１７，１２９：３０－３４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｓｃｒｉｐｔａｍａｔ．２０１６．１０．０２３．［３４］ ＯＣＥＬＩＫＶ，ＪＡＮＳＳＥＮＮ，ＳＭＩＴＨＳＮ，ｅｔａｌ．Ａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓｂｙｌａｓｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．ＪＯＭ，２０１６，６８（７）：１８１０－１８１８．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１１８３７－０１６－１８８８－ｚ．［３５］ 史金光，翁子清，金霞．选择性激光熔化高熵合金ＣｏＣｒＦｅＮｉＭｎ成形试验［Ｊ］．工业技术创新，２０１７，４（４）：４８－５２．ＳＨＩＪｉｎｇｕａｎｇ，ＷＥＮＧＺｉｑｉｎｇ，ＪＩＮＸｉａ．ＳｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙＣｏＣｒＦｅＮｉＭｎ［Ｊ］．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎ，２０１７，４（４）：４８－５２．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［３６］ ＺＨＯＵＲ，ＬＩＵＹ，ＺＨＯＵＣＳ，ｅｔａｌ．ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＦｅＣｏＣｒＮｉｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２０１８，９４：１６５－１７１．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｎｔｅｒｍｅｔ．２０１８．０１．００２．［３７］ ＬＩＲＤ，ＮＩＵＰＤ，ＹＵＡＮＴＣ，ｅｔａｌ．ＳｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｏｆａｎｅｑｕｉａｔｏｍｉｃＣｏＣｒＦｅＭｎＮｉｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙ：Ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ，ｎｏｎ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２０１８，７４６：１２５－１３４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊａｌｌｃｏｍ．２０１８．０２．２９８．［３８］ ＮＩＵＰＤ，ＬＩＲＤ，ＹＵＡＮＴＣ，ｅｔａｌ．ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｎｅｑｕｉｍｏｌａｒＡｌＣｏＣｒＦｅＮｉｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｐｒｉｎｔｅｄｂｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２０１９，１０４：２４－３２．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｎｔｅｒｍｅｔ．２０１８．１０．０１８．［３９］ ＧＡＯＸＹ，ＬＵＹＺ．Ｌａｓｅｒ３ＤｐｒｉｎｔｉｎｇｏｆＣｏＣｒＦｅＭｎＮｉｈｉｇｈ ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１９，２３６：７７－８０．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍａｔｌｅｔ．２０１８．１０．０８４．［４０］ ＸＩＡＮＧＳ，ＬＵＡＮＨＷ，ＷＵＪ，ｅｔａｌ．ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣｒＭｎＦｅＣｏＮｉｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｕｓｉｎｇｌａｓｅｒｍｅｔａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２０１９，７７３：３８７－３９２．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊａｌｌｃｏｍ．２０１８．０９．２３５．［４１］ ＸＩＡＮＧＳ，ＬＩＪＦ，ＬＵＡＮＨＷ，ｅｔａｌ，ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｄｅｐｏｓｉｔｅｄＣｒＭｎＦｅＣｏＮｉｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡ，２０１９，７４３：４１２－４１７．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｍｓｅａ．２０１８．１１．１１０．［４２］ 李青宇，张航，李涤尘，等．激光增材制造ＷＮｂＭｏ Ｔａ高性能高熵合金［Ｊ］．机械工程学报，２０１９，５５（１５）：１０－１６．ＬＩＱｉｎｇｙｕ，ＺＨＡＮＧＨａｎｇ，ＬＩＤｉｃｈｅｎ，ｅｔａｌ．ＨｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＷＮｂＭｏＴａｈｉｇｈｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｂｙｌａｓｅｒａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，５５（１５）：１０－１６．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）（责任编辑：顾琳）１４第６期 丁红瑜，等：高熵合金增材制造技术研究进展。
合金元素对激光熔覆高熵合金涂层硬度影响的研究进展
第16卷第5期精密成形工程影响的研究进展林添祥，冯美艳，练国富*，陈昌荣，兰如清（福建理工大学机械与汽车工程学院，福州 350118）摘要：激光熔覆技术采用高能量密度的激光作为工艺的能量来源，能够对工件表面进行改性和修复，显著地改善了基体的表面力学性能，从而有效地延长了产品的生命周期。
激光熔覆是制备高熵合金的典型工艺之一，采用该技术并且添加合适的合金元素可以制备具备卓越性能的高熵合金涂层。
为清晰地阐明加入元素后增强激光熔覆高熵合金涂层硬度的作用机制，首先综述了目前国内外在激光熔覆过程中加入常见元素所制备的高熵合金涂层硬度性能的研究现状，其中高熵合金有特殊的“4种效应”，对金属间化合物有促进作用，其内部微观结构一般为FCC、BCC或者HCP等固溶相，通常通过固溶强化、沉淀强化和分散强化来强化，并且激光熔覆法会使高熵合金涂层快速冷却，从而显著改善合金的力学性能。
其次，分析了金属与非金属两大类元素对激光熔覆制备高熵合金涂层硬度强化的机理，总结了金属元素与非金属元素的添加对高熵合金涂层硬度的影响规律。
最后，针对激光熔覆制备高熵合金涂层硬度性能的改进，总结出了有效的方法，并对其未来发展进行了展望。
研究结果揭示了激光熔覆高熵合金涂层硬度强化的理论基础，为该领域的进一步发展提供了理论依据。
关键词：激光熔覆；高熵合金；硬度；影响机理；金属元素；非金属元素DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.05.023中图分类号：TG146 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)05-0201-24Research Progress on the Effect of Alloying Elements on the Hardness of LaserCladded High Entropy Alloy CoatingsLIN Tianxiang, FENG Meiyan, LIAN Guofu*, CHEN Changrong, LAN Ruqing(School of Mechanical and Automotive Engineering, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118, China)ABSTRACT: Laser cladding technology uses high energy density laser as the energy source of the process, which can modify and repair the surface of the workpiece, significantly improve the mechanical properties of the matrix surface, and effectively extend the life cycle of the product. Laser cladding is one of the typical processes for the preparation of high entropy alloys. By using this technology and adding appropriate alloying elements, high entropy alloy coatings with excellent properties can be prepared. In order to clearly clarify the mechanism of enhancing the hardness of laser cladded high entropy alloy coatings after收稿日期：2023-12-18Received：2023-12-18基金项目：福建省自然科学基金（2022J01920）Fund：Natural Science Foundation of Fujian Province (2022J01920)引文格式：林添祥, 冯美艳, 练国富, 等. 合金元素对激光熔覆高熵合金涂层硬度影响的研究进展[J]. 精密成形工程, 2024, 16(5): 201-224.LIN Tianxiang, FENG Meiyan, LIAN Guofu, et al. Research Progress on the Effect of Alloying Elements on the Hardness of Laser Cladded High Entropy Alloy Coatings[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(5): 201-224.*通信作者（Corresponding author）202精密成形工程 2024年5月addition of elements, the current research status of hardness properties of high entropy alloy coatings prepared by adding com-mon elements in laser cladding process in China and abroad is reviewed firstly. Among them, high entropy alloy has special "four effects", which can promote intermetallic compounds. Its internal microstructure is generally FCC, BCC or HCP solid so-lution phase. It is usually strengthened by solution strengthening, precipitation strengthening and dispersion strengthening, and the laser cladding method allows the high entropy alloy coating to cool rapidly, thus significantly improving the mechanical properties of the alloy. Secondly, the mechanism of metal and non-metal elements on the hardness strengthening of high entropy alloy coating prepared by laser cladding is analyzed, and the effect of addition of alloy elements on the hardness of high entropy alloy coating is summarized. Finally, in order to improve the hardness properties of high entropy alloy coating prepared by laser cladding, the effective method is summarized and its future development is prospected. The research results reveal the theoreti-cal fundamentals for strengthening the hardness of laser cladded high entropy alloy coatings, and provide a theoretical basis for the further development of this field.KEY WORDS: laser cladding; high entropy alloy; hardness; effect mechanism; metal elements; non-metal elements随着科技的不断进步，传统合金材料的应用已经不能完全满足应用需求，因此，近年来，合金材料已经成为全球学术界的研究焦点。
共晶高熵合金的仿生抗冲击结构
共晶高熵合金的仿生抗冲击结构英文回答：Bio-inspired impact-resistant structures in eutectic high-entropy alloys have attracted significant attention due to their potential applications in various engineering fields. The unique microstructure and mechanical properties of eutectic high-entropy alloys make them promising candidates for developing impact-resistant structures inspired by natural materials.One of the key strategies for designing bio-inspired impact-resistant structures in eutectic high-entropy alloys is to mimic the hierarchical and multi-scale architecture found in natural materials such as nacre or bone. By incorporating this hierarchical architecture into the design of eutectic high-entropy alloys, it is possible to enhance their impact resistance and toughness.Another important aspect of bio-inspired impact-resistant structures in eutectic high-entropy alloys is the use of multiple phases with contrasting mechanical properties. This mimics the natural materials that consistof different phases arranged in a specific manner to enhance their mechanical performance. By carefullydesigning the composition and microstructure of eutectic high-entropy alloys, it is possible to create a similarmulti-phase architecture that improves their impact resistance.Furthermore, the use of bio-inspired design principles such as staggered arrangements, brick-and-mortar structures, and gradient interfaces can also be applied to eutectichigh-entropy alloys to enhance their impact resistance. These design principles have been proven effective innatural materials and can be adapted to improve the mechanical properties of eutectic high-entropy alloys.In summary, the development of bio-inspired impact-resistant structures in eutectic high-entropy alloys holds great promise for advancing the field of materials science and engineering. By drawing inspiration from naturalmaterials and incorporating their design principles into the development of eutectic high-entropy alloys, it is possible to create materials with exceptional impact resistance and toughness.中文回答：共晶高熵合金的仿生抗冲击结构已经引起了人们的广泛关注，因为它们在各种工程领域中具有潜在的应用价值。
《Al_xCoCrFeNi高熵合金力学性能的分子动力学模拟》
《Al_xCoCrFeNi高熵合金力学性能的分子动力学模拟》篇一一、引言高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）是一种新型的合金材料，其独特的物理和化学性质使得它在许多领域有着广泛的应用前景。
AlxCoCrFeNi高熵合金作为其中的一种典型代表，因其具有优良的力学性能、良好的热稳定性和优异的耐腐蚀性等特性而备受关注。
为了更好地了解其力学性能和优化其性能，分子动力学模拟作为一种有效的计算手段被广泛运用于该领域的研究中。
本文旨在通过对AlxCoCrFeNi高熵合金进行分子动力学模拟，深入探讨其力学性能的微观机制。
二、分子动力学模拟方法分子动力学模拟是一种基于经典牛顿力学原理的计算机模拟方法，通过求解系统中所有粒子的运动方程来模拟材料的微观结构和性能。
在本文中，我们采用分子动力学模拟方法对AlxCoCrFeNi高熵合金的力学性能进行模拟研究。
首先，我们构建了AlxCoCrFeNi高熵合金的模型，并确定了模拟所需的参数和边界条件。
然后，我们利用分子动力学软件对模型进行模拟，并通过分析模拟结果来探讨合金的力学性能。
三、模拟结果与分析1. 微观结构分析通过分子动力学模拟，我们得到了AlxCoCrFeNi高熵合金的微观结构图像。
从图像中可以看出，合金中各元素的原子分布均匀，没有明显的相分离现象。
此外，我们还发现合金中存在大量的固溶体和纳米尺度上的析出相，这些结构对合金的力学性能有着重要的影响。
2. 力学性能分析我们通过对模拟得到的应力-应变曲线进行分析，得出了AlxCoCrFeNi高熵合金的弹性模量、屈服强度和断裂强度等力学性能参数。
结果表明，该合金具有较高的强度和良好的塑性。
此外，我们还发现合金的力学性能与其微观结构密切相关，固溶体和析出相的存在对合金的强化机制起到了重要作用。
3. 强化机制分析为了进一步探讨AlxCoCrFeNi高熵合金的强化机制，我们分析了合金中的位错运动、晶界滑移等微观过程。
ZrTiHfVNb系难熔高熵合金成分设计及性能研究
ZrTiHfVNb系难熔高熵合金成分设计及性能研究ZrTiHfVNb系难熔高熵合金成分设计及性能研究摘要：本文针对难熔高熵合金ZrTiHfVNb系进行了成分设计，并分析了其组织结构和力学性能。
在实验室高温合金制备系统中，采用真空感应熔炼技术和真空感应熔炼/等温热处理法，制备了系列ZrTiHfVNb复合材料。
通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析ZrTiHfVNb系难熔高熵合金并评估其宏观和微观结构。
对合金进行了拉伸、压缩和硬度等常规机械性能测试，并进行了高温抗氧化性和耐腐蚀性测试。
结果表明，ZrTiHfVNb高熵合金表现出优异的机械性能和高温稳定性，这归功于合金中多个组成元素的强互作用和高度均匀的微观结构。
难熔高熵合金研究的进步，将选择和优化材料组分的范围扩大到了构成更复杂莫大的材料平衡体系，这对于开发新型高温结构材料将具有重要意义。
关键词：难熔高熵合金，成分设计，微观结构，机械性能，高温稳定性1.引言难熔高熵合金（High Entropy Alloys，HEAs）是材料科学研究的新兴领域之一，具有许多优秀的材料特性。
HEAs的组成是通过将不同元素添加至均匀的固溶体中实现的，这使其不仅具有普通单相相同性能材料所具有的优秀性能，而且具有相变和相分离来增强其力学性能。
这种更复杂和多功能的材料系统激发了人们在高温结构材料领域的兴趣。
在HEAs中，ZrTiHfVNb系难熔高熵合金被广泛研究，这归功于其优异的力学性能，如高强度、高延展性和高断裂toughness。
此外，与许多常规单晶合金相比，这一材料在高温下的稳定性得到了显着提高，这使其在热液动力学、航空航天和化学加工等领域具有广泛的应用潜力。
2.实验材料与方法本实验采用真空感应熔炼技术和真空感应熔炼/等温热处理法，制备了系列ZrTiHfVNb复合材料。
然后，采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析难熔高熵合金ZrTiHfVNb，并评估其宏观和微观结构。
高熵阻尼合金
高熵阻尼合金
高熵阻尼合金（high-entropy damping alloy）是一种具有特殊
结构和性能的合金材料。
高熵合金由多种元素组成，且每种元素的摩尔分数相近，形成均匀的固溶体。
与传统合金相比，高熵合金的结构更为复杂，其中包含大量的原子位错、晶界和纳米孔洞。
高熵阻尼合金具有优异的阻尼性能，在高温下具有极高的抗蠕变和抗高温氧化能力。
这些特性使得高熵阻尼合金在航空航天、能源等领域具有广泛的应用潜力。
例如，在航空发动机涡轮叶片中使用高熵阻尼合金可以提高其耐热性和抗高温氧化能力，延长使用寿命。
此外，高熵阻尼合金还具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，能够在极端环境条件下保持稳定。
因此，高熵阻尼合金在核能、化工等领域也有着重要的应用前景。
需要注意的是，由于高熵阻尼合金具有复杂的微观结构，其制备和加工过程相对复杂，且成本较高。
因此，高熵阻尼合金的大规模应用还面临一些技术和经济上的挑战。
高熵合金催化剂制备流程
高熵合金催化剂制备流程## English Answer: ##。
High-entropy alloys (HEAs) have emerged as promising catalytic materials due to their unique properties, such as exceptional stability, high catalytic activity, and tunable composition. The preparation of HEA catalysts involves several key steps:1. Materials Preparation: The first step involves selecting and preparing the precursor materials for the HEA catalyst. These materials can include pure metals, metal oxides, or other compounds. The desired composition and properties of the final HEA catalyst are determined at this stage.2. Alloying Process: The precursor materials are then combined and subjected to an alloying process, which typically involves high-temperature melting and rapid cooling. This process promotes the formation of ahomogeneous HEA structure with a random distribution of elements. Different alloying techniques can be employed, such as arc melting, induction melting, or mechanical alloying.3. Catalyst Activation: After the alloying process, the HEA catalyst may undergo additional steps to enhance its catalytic activity. These steps can include surface modification, reduction, or oxidation treatments. The specific activation methods depend on the intendedcatalytic application and the nature of the HEA catalyst.4. Characterization: The prepared HEA catalyst is then characterized to determine its structural, morphological, and compositional properties. This characterization typically involves techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM).5. Catalytic Evaluation: The final step involves evaluating the catalytic performance of the prepared HEA catalyst. This is typically done through standard catalytictests, which assess the catalyst's activity, selectivity, and stability under specific reaction conditions.The development of HEA catalysts is still in its early stages, but these materials have shown great potential for various catalytic applications. By optimizing the composition, structure, and activation methods, HEA catalysts can be tailored to meet the specific requirements of different catalytic processes.## 中文回答， ##。
高熵合金电容
高熵合金电容【中英文版】Title: High-Entropy Alloy CapacitorsHigh-entropy alloys (HEAs) have garnered significant attention in recent years due to their exceptional mechanical properties and wide range of applications.Similarly, capacitors have become an essential component in various electronic devices, power systems, and energy storage solutions.The combination of high-entropy alloys with capacitors has opened up new avenues for research and development, leading to the emergence of high-entropy alloy capacitors.高熵合金（HEAs）近年来因其卓越的机械性能和广泛的应用范围而受到了广泛关注。
同样，电容器已经成为各种电子设备、电力系统和能源存储解决方案中不可或缺的组成部分。
高熵合金与电容器的结合为研究和开发开辟了新的途径，从而产生了高熵合金电容器。
These unique capacitors utilize the excellent properties of high-entropy alloys, such as high electrical conductivity, mechanical strength, and corrosion resistance, to offer improved performance compared to traditional capacitors.The high electrical conductivity of high-entropy alloys allows for faster charge and discharge rates, resulting in higher capacitance and better energy storage capabilities.Additionally, their mechanical strength and corrosion resistance properties ensure longer lifespan and enhanced durability of the capacitors.这些独特的电容器利用高熵合金的卓越性能，如高电导率、机械强度和耐腐蚀性，与传统电容器相比，提供了更好的性能。
《Science》重磅：一种新型合金，具有极高的低温断裂韧性！
《Science》重磅：一种新型合金，具有极高的低温断裂韧性！寻找在非常低的温度下具有良好断裂性能的结构材料是一项挑战，但对于太空探索等领域来说非常重要。
日前，来自英国布里斯托大学和美国劳伦斯伯克利国家实验室等单位的研究人员，发现了一种中/高熵铬钴镍合金，在20开尔文时具有极高的断裂韧性！这种行为是由意外的相变引起的，当与其他微观结构结合时，相变阻止了裂纹的形成和扩展。
这种合金的断裂韧性使其在一系列低温应用中具有潜在的用途。
相关成果以“Exceptional fracture toughness of CrCoNi-based medium- and high-entropy alloys at 20 kelvin”发表在最新《Science》上。
论文链接：/doi/10.1126/science.abp8070CrCoNi基中熵和高熵合金表现出优异的损伤容限，尤其是在低温下。
在本研究中，作者检测了等原子CrCoNi和CrMnFeCoNi合金在20开尔文（K）下的断裂韧性值。
研究发现，CrMnFeCoNi和CrCoNi 的裂纹萌生断裂韧性分别为262和459（MPa·m½）；在2.25毫米的稳定开裂后，CrCoNi显示出超过540 MPa·m½的裂纹扩展韧性。
20K下的裂纹尖端变形结构与高温下的裂纹尖变形结构截然不同。
它们包括堆垛层错、细纳米孪晶和转变的ε马氏体的成核和受限生长，具有可促进位错的阻止和传输以产生强度和延展性的连贯界面。
作者认为，这些合金通过变形机制、位错滑移、层错形成、纳米孪晶和相变的渐进协同作用，发展了抗断裂能力，这些协同作用可延长应变硬化，同时提高强度和延展性，从而产生优异的韧性。
图1.CrCoNi和CrMnFeCoNi合金的J-R曲线和断裂韧性值随温度的变化图 2. 合金的EBSD照片和断口形貌。
图3. 合金的裂纹EBSD图。
图4.室温和20K温度下与断裂表面相邻的CrCoNi合金中变形的微观结构。
麻省理工《NatureMaterials》：具有优异塑性的难熔高熵合金！
麻省理工《NatureMaterials》：具有优异塑性的难熔高熵合金！对多主元素合金展开研究有助于探索金属的力学性能极限和了解潜在的物理机制。
难熔高熵合金因其高熔点和优异的抗软化性而受到关注。
即使受到成本和可回收性限制，但其设计空间也是巨大的。
然而，难熔高熵合金往往表现出明显的脆性和氧化敏感性，这是加工和应用面临的重要挑战。
来自麻省理工大学等单位的研究团队利用耐火元素之间的自然混合特性，设计了Ti38V15Nb23Hf24难熔高熵合金，铸态具有>20%的延伸率，高温下的物理化学性质稳定。
探索了跨多个尺度效应的潜在变形机制，观察到罕见的β'相，发挥重要的力学响应。
揭示了自然混合设计方法在加速新型高熵合金发现方面具有一定的参考价值。
此工作以“Natural-mixing guided design of refractory high-entropy alloys with as-cast tensile ductility”为题于2020年发表在金属材料类国际顶级期刊《Nature Materials》上，特此分享经典文献。
论文链接：/10.1038/s41563-020-0750-4难熔高熵合金(RHEA)是这些多主元合金系统的一个子类。
第一批单相体心立方(bcc)结构HEA被发现，便立即引起了广泛的关注，这主要归因于其在高温下表现出较高的屈服强度。
许多RHEA已在理论上和实验上得到了充分的测试和验证。
然而，这种成分搜索的过程往往效率较低。
此外，除了成分复杂性导致相图计算的准确型偏离之外，还有其他几个严重障碍。
首先，由于剪切不稳定性使初期和解理形成的理想强度之间具有较小的差，大多数报告的RHEA在室温下表现出较低的拉伸延展性。
其次，由于耐火元素的缓慢扩散动力学，充分的均匀化是必要的。
最后，在中间温度下灾难性的氧化行为会阻碍热加工过程。
这些挑战导致很少有RHEA具有足够应用价值。
此外，目前对RHEA变形机制的基础研究很少，尤其是与面心立方(fcc)结构HEA 的丰富文献数据库相比。
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High-Entropy Alloys1.Conventional and Multicomponent High-Entropy AlloysConventional strategy for developing metallurgical alloys is to select the main component based on a primary property requirement,and to use alloying additions to confer secondary properties.This strat-egy has led to the development of many successful alloys based on a single main component with a mix of different alloying additions to provide a balance of required in-service properties.Typical examples in-clude high-temperature Ni superalloys,wrought Al alloys,and corrosion-resistant stainless steels.Cantor et al .(2004)were the first to point out that conventional alloy development strategy leads to an enormous amount of knowledge about alloys based on one component,but little or no knowledge about alloys containing several main components in ap-proximately equal proportions.Theoretical and ex-perimental researches into the occurrence,structure,and properties of crystalline phases have been re-stricted to alloys based on one or two main com-ponents.Thus,our information and understanding are highly developed about alloys close to the corners and edges of a multicomponent phase diagram,with much less known about alloys in the center of the phase diagram,as shown schematically for ternary and quaternary alloy systems in Fig.1.This im-balance is not insignificant for ternary alloys but becomes rapidly much more pronounced as the number of components increases.For quaternary and higher-order systems,information about alloys in the center of the phase diagram is virtually nonexistent.The vast majority of possible alloy compositions are based on more than one component and are in the center of a multicomponent phase diagram.These alloys are known as multicomponent (Cantor et al .2004)or high-entropy (Yeh et al .2004a )alloys.Con-ventional alloy development strategy has clearly been very restrictive in exploring the full range of possiblealloys.Multicomponent high-entropy alloys have been investigated by making more alloying additions in larger quantities (Inoue and Kimura 2001),or by equiatomic substitution (Cantor et al .2002),i.e.,re-placing an alloy component with multicomponent near-equiatomic mixtures of chemically similar species.Both methods lead to many unusual and interesting new alloy structures and properties (Cantor 2007).2.How Many Possible Alloys Are There?Consider an alloy system containing c components.The number of independent components is c À1.Let two alloys be distinct if they differ by at least x %in at least one component.Each component can take on (100/x )different possible compositions and the num-ber of different alloys N is given by N ¼(100/x )c À1.The periodic table contains more than 100differ-ent elements.Excluding radioactive,toxic,and rare elements,approximately 60elements are avail-able as components,i.e.,c B 60.Metallurgical alloy compositions are typically specified to within at least 0.1%(though properties can sometimes vary dramatically with much smaller changes in com-position and much tighter specifications are some-times needed),so x B 0.1.The total number of possible alloys is,therefore,very large,of the order N B (100/0.1)59¼10177.Clearly,the vast majority of possible alloys have never been investigated,and they are mainly multi-component high-entropy alloys located in the center of multicomponent phase diagrams,as indicated in Fig.1.3.How Many Possible Phases Are There in a Multicomponent Alloy?The Gibbs phase rule p þn ¼c þ1gives the relation-ship between the number of phases p and components c in a given alloy under equilibrium conditions at constant pressure,where n is the number of thermo-dynamic degrees of freedom in the system.The min-imum number of degrees of freedom is n ¼0,so the maximum equilibrium number of phases p max is given by p max ¼c þ1.The maximum nonequilibrium num-ber of phases can be greater than that indicated by the Gibbs phase rule,i.e.,in general p max 4c þ1.In fact,the number of phases observed in multi-component alloys p obs is usually quite small,well below the maximum allowed by the Gibbs phase rule,and even further below the maximum allowed under nonequilibrium conditions,i.e.,p obs o p max .4.How Many Alloys in a Multicomponent System Are Single Phase?Unary alloy systems are all single phase.Binary alloy systems have been fairly well investigatedandFigure 1Schematic ternary and quaternary alloy systems,showing regions of the phase diagram that are relatively well known (green)near the corners and relatively less well known (white)near the center.1。