高熵合金势函数的?
高熵合金力学性能模拟包括拉伸、剪切、摩擦等模拟,本文以高熵合金FeNiCrCoCu为例介绍高熵合金建模及拉伸过程模拟。FeNiCrCoCu原子数量比为1:1:1:1:1
高熵合金势函数是用来描述高熵合金中原子之间相互作用的函数,它能够准确地预测高熵合金的物理和化学性质。
这种势函数考虑了多种因素,包括原子之间的化学键、静电相互作用、范德华力和相互作用半径等。通过使用高熵合金势函数,科学家们能够更好地理解高熵合金的行为和性质,从而为开发新的高熵合金材料提供了重要的指导。
高熵合金原理?
高熵合金是由5种或5种以上等摩尔比的金属元素组成的合金,其原理是多元混合能够增加合金晶体的熵,使其具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和高温稳定性。高熵合金的研究在材料科学领域备受关注,可应用于航空航天、能源、化工等领域。
高熵合金
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)。
高熵合金主要用途?
高熵合金(High-entropy alloys,HEA):也称多主元合金、成分复杂合金。最初定义为由5种或5种以上元素以等摩尔比(或近等摩尔比)组成。
目前应用于航空航天、核聚变反应堆、喷气机涡轮叶片制造等领域,未来可期待的亲民应用有:
①刀具材料高速钢硬度高,但塑性、韧性差、易折断。高熵合金可用于制造对材料要求较高的模具和刀具,目前,普通模具钢正逐渐被高熵合金替代。
②作为耐热材料用于焊接、涡轮叶片、热交换器、高温炉等。
④高熵合金的高硬度、高耐磨性、较低弹性模量,可用于制造高尔夫球头的打击面、油压气压杆、钢管及辊压筒的硬面。
⑤高熵合金软磁性、高电阻率的特性,可应用于制造高频通讯器件,如高频变压器、马达的磁心、磁头、磁盘、高频软磁薄膜等。
此外,高熵合金在电热、储氢材料、IC扩散阻绝层等其他工业领域也表现出广泛的应用前景。
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