新研究为设计高熵合金的强度和延展性打开了大门

美国能源部艾姆斯实验室的计算材料科学专家及其在德克萨斯 A&M 和俄罗斯托木斯克州立大学的合作者已经确定了高熵合金 (HEA) 的强度和延展性的来源和调节方法。这一发现可能有助于发电和航空工业开发更高效的发动机，减少燃料消耗和碳排放。

这项工作发表在《物理评论快报》的一篇论文中。

高熵合金由四种或更多不同元素组成，通常具有许多理想的特性——它们重量轻、强度高、延展性强、耐腐蚀，是航空等极端环境中的能源发电应用的理想选择。

艾姆斯实验室领导的团队使用量子力学建模方法以计算方式发现和预测特别有前途的 HEA 系统 Fe _x Mn _80-x Co ₁₀ Cr ₁₀的原子结构，以及该结构中的转变和缺陷如何导致更坚固、更具延展性的材料。

然后通过实验证实了这些预测，使用先进的电子显微镜研究单晶样品，包括选择性区域和电子背散射衍射。值得注意的是，该方法适用于任何多元素复合合金。

研究人员说，以理论为导向的计算设计在优化这些材料的性能、使它们更坚固、更具延展性，并且在许多情况下更便宜方面具有广阔的前景。这些性能改进可能对极端环境中的应用产生重大影响，例如用于发电或航空的涡轮发动机，它们在更高的温度下更有效地工作。获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com

就航空而言，这可以转化为数亿美元的成本节约，并显着减少温室气体排放。