Keski- ja korkean entropian metalliseosten valmistuksessa sanotaan olevan tiettyjä vaikeuksia, mukaan lukien tiivistyminen, halkeamat ja jäännösjännitys, mittatarkkuus ja pinnan kiillotus, kemiallinen homogeenisuus, kiteytymisen ja mikrorakenteen hallinta, ominaisuuksien anisotropia jne. Tämän seurauksena lisää tutkimusta. olisi käytettävä lisäaineiden valmistustekniikoita tämän uuden metallimateriaaliperheen ymmärtämiseksi paremmin.
Selkeiden ja erinomaisten ominaisuuksiensa ansiosta korkean entropian metalliseokset, uusi monikomponenttisten monikomponenttisten seosmateriaalien luokka, ovat herättäneet huomattavaa kiinnostusta. Korkean entropian materiaalit valmistetaan samalla tavalla kuin tavanomaiset materiaalit, mutta niillä on myös ainutlaatuisia ominaisuuksia verrattuna perinteisiin metalliseoksiin.
Kolmiulotteiset bulkkimateriaalit, kaksiulotteiset kalvo- ja levymateriaalit, yksiulotteiset kuitumateriaalit ja nollaulotteiset jauhemateriaalit ovat ensisijaisia korkean entropian materiaalityyppejä, joita valmistetaan ja muodostetaan eri mitoista alkaen. Valokaarisulatus, induktiosulatus, lisäainevalmistus, jauhemetallurgia, magnetronisputterointi, laserpinnoitus ja muut valmistustekniikat ovat tärkeimpiä. Muodonmuutoskäsittelytekniikkaa käytetään myös korkean entropian ohuiden levyjen, lankojen ja kuitujen valmistukseen.
Perinteinen sulatusmenetelmä johtaa väistämättä seosharkon jäähtymisen aikana lämpötilagradienttiin, joka johtaa mikrorakenteen epätasaisuuteen, jolloin syntyy tyypillinen heterogeeninen valurakenne, jossa pinnalla on hienojakoisia raealueita, keskellä pylväsmäisiä raealueita, ja sisällä karkeita pylväsmäisiä raealueita. Yksi suurimmista materiaalin laatuun vaikuttavista ongelmista on valuvirheet, kuten sulattamisen aikana syntyneet aukot ja halkeamat. Homogeenisen rakenteen saamiseksi tai valuvirheiden poistamiseksi alkuperäisestä tuotteesta tarvitaan usein lisämuodonmuutosta ja lämpökäsittelyä. Perinteiseen sulatustekniikkaan verrattuna valikoivan sulatuksen lisäainevalmistustekniikalla on korkeampi jäähdytysnopeus, ja valmistetulla seoksella on yhtenäinen rakenne ja hienorakeinen, mikä osoittaa erinomaiset kokonaisvaltaiset mekaaniset ominaisuudet. Yhä useampi työ soveltaa additiivinen valmistustekniikka korkean entropian metalliseosten valmistukseen ja suorituskyvyn parantamiseen.
Seuraava luettelo lisäaineen valmistustekniikan eduista voidaan tiivistää:
Tasaisia ja hienojakoisia rakeita, jopa nano- tai mikrorakeita on helppo saada, koska lämpö on tasaista, lämmön vaikutusalue on pieni ja lämpö jäähtyy nopeasti. Muovaustarkkuus on myös korkea, mikä mahdollistaa lejeeringin koon ja muodon tarkan hallinnan ja käsittelysykliä voidaan lyhentää tehokkaasti. Suurikokoisten metalliseosten nykyisessä valmistuksessa on edelleen monia vaikeuksia, ja yksi lisäainevalmistusteknologian edistämisestä on korkean entropian metalliseosjauheen valmistustekniikan kypsyminen.
Tee yhteenveto
Korkean entropian metalliseokset, kasvava monimutkainen monipääseos, keskittyvät ensisijaisesti uudelle alueelle vaihekaavion ytimessä; Niiden ainutlaatuiset suunnitteluperiaatteet ja erinomaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat tuottaneet suuren joukon uusia korkean entropian metalliseoksia, joilla on poikkeukselliset ominaisuudet. Rakennemateriaalien, toiminnallisten materiaalien ja terveydenhuollon alueilla entrooppisilla materiaaleilla on ollut merkittävää kehityspotentiaalia.
Yli kymmenen vuoden kehitystyön jälkeen ensimmäisestä metalliseoslohkosta erikokoisten ja mittakaavaisten korkean entropian materiaaleihin, mukaan lukien kalvot, pinnoitteet, nauhat, levyt, langat ja jauheet, korkean entropian metalliseosten määritelmä ja materiaalijärjestelmä ovat kokeneet. tasaista parannusta.
Vaikka korkean entropian materiaaleissa on tapahtunut lukuisia edistysaskeleita, lejeeringin koostumuksen suunnittelu, näytteen valmistelu ja suorituskykymekanismianalyysi ovat haastavampia lejeeringin luontaisen monimutkaisuuden vuoksi. Tulevaisuuden korkean entropiaan omaavien metalliseosten tutkimuksen ei tarvitse olla vain "suorituskykylähtöistä", vaan myös "prosessilähtöistä", jotta voidaan luoda uusia korkean entropiaan omaavia materiaaleja, jotka soveltuvat ainutlaatuisiin prosesseihin, kuten muodonmuutokseen, valuun, jauheen tuotantoon ja jauheen sulatukseen. . Sillä on suuri merkitys korkean entropian metalliseosten jatkokehityksen ja sovellusalueiden laajentamisen kannalta.