今日最新Nature: 短程有序結構影響CrCoNi中熵合金性能

nanoCJ 3年前 (2020-05-21) 4601瀏覽

【引言】

過渡金屬合金是一種元素混合物，其中少數組分的原子傾向于隨機分散或者聚集形成第二相—取決于他們的溶解極限。然而，多主元合金的出現為合金設計提出了全新的概念，因為不同于傳統過渡金屬合金，這類材料能夠形成以金屬元素等原子混合物為主要成分的單相固溶體。由于這種固溶體表現出了優異的力學性能，近年來是頗受關注的新型金屬材料。

【成果簡介】

美國加州大學伯克利分校的Andrew M. Minor（通訊作者）團隊在Nature發文報道了關于此類多主元合金的最新研究成果。根據構型熵（configurational entropy）水平的不同，多主元合金在三元系統中被稱為中熵合金，而在四元或五元系統中被稱為高熵合金。而Minor團隊圍繞“這類固溶體的元素隨機分布程度有多高以及如何實驗性地測定短程有序對材料的影響”的問題對多主元合金展開了研究。研究人員利用能量過濾透射電子顯微學手段成功地觀測了CrCoNi中熵合金中的短程有序結構，并發現隨著短程有序結構的增加，堆垛層錯能和材料硬度也在不斷增加。這些發現表明，熱機械加工可以改變納米尺度的局部有序狀態，為調控中熵/高熵合金的機械性能提供了新的思路。2020年05月20日，相關成果以題為“Short-range order and its impact on the CrCoNi medium-entropy alloy”的文章在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 中熵合金的TEM表征