关于高熵合金的文献综述

高熵合金（High-Entropy Alloys, HEA）是一种由多种主要元素组成的合金，每种元素的含量介于5%到35%之间。与传统合金相比，高熵合金展现出更高的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等优异性能。下面是对高熵合金的文献综述：

高熵合金概念与起源

概念：高熵合金由五种或更多元素组成，具有高熵度、高均匀度和高混合度。

起源：概念由台湾科学家叶均蔚于1995年提出。

材料设计与性能研究

材料设计：涉及成分选择、相互作用和组分比例，可通过调整元素比例和相互作用改变结构和性能。

结构性能：通常具有多元固溶体结构，元素排列无规则，增加了合金的抗变形和抗磨损性。

热处理：包括固溶处理、时效处理和等温处理等，影响合金的微观结构和性能。

制备方法

电弧熔炼：制备多种成分的高熵合金，如MoTaxNbVTi、CoCrNiCu等。

火花等离子烧结：制备具有良好机械性能的高熵合金，如TiAlMoSiW和（CoCrFeMnNi）100-xCx等。

应用前景

航空航天：因其优异的力学性能，可用于制造更轻、更强的航空器部件。

能源领域：在燃料电池和电解水等能源转换技术中作为催化剂或电极材料。

材料科学：由于其复杂组织结构，可用于制造具有特殊功能的材料，如催化剂。

摩擦学行为

影响因素：合金化、热处理、表面改性、涂层和复合材料等因素对高熵合金摩擦磨损性能有影响。

催化领域应用

优势：高熵合金因其多样化的元素组成和复杂的原子结构，在催化领域具有独特的优势。

设计准则：通过计算技术如密度泛函理论（DFT）和机器学习（ML）进行材料设计和性质预测。

结论

高熵合金因其独特的物理和化学性质，在材料科学领域具有广泛的应用前景。尽管目前对其机理和科学的理解尚不完全，但随着研究的深入，高熵合金有望在多个领域发挥重要作用。