高熵陶瓷材料研究进展及挑战

• 作者: 王云平 刘世民 董闯
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 高熵陶瓷 成分设计 团簇加连接原子模型(CPGA) 制备工艺 性能应用
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 页码范围: 83-100
• 页数: 18页
• 语种: 中文

摘要

高熵作为全新的材料体系，得益于巨大的组分空间、独特的微观结构以及较大的构型熵所赋予其独特且可调的优异性能，已成为材料领域的研究热点。高熵陶瓷的研究目前还处于探索阶段，尤其在精准的成分设计理论、高纯高产率粉体制备、新型烧结工艺等方面，亟待深入研究。因此，本文针对高熵陶瓷的五大高熵效应、新的设计理论、粉体制备方法、新型烧结工艺以及综合性能与实际应用进行了梳理归纳，并通过团簇加连接原子模型（CPGA）对高熵陶瓷（HEC）成分设计进行解析，深入挖掘了HEC的组元和微结构以及性能之间的关系。未来HEC的重点发展方向仍然为基础理论设计，尤其是针对非氧化物HEC成分结构。同时，在样品制备上要在学科交叉领域寻找突破，如采用人工智能机器学习与3D打印进行制备。最后，要寻找结构、热障耐腐涂层、机械、工程光学和磁性等方面实际应用并对探究工况环境下的强化、失效机制深入探究分析。