HEA と呼ばれる高エントロピー合金は、5 つ以上の金属を同量またはほぼ同量で構成した合金です。
高エントロピー合金は多くの望ましい特性を備えている可能性があるため、材料科学および材料工学においてかなりの注目を集めています。 これまで、合金には主な金属成分が 1 つまたは 2 つしか含まれていなかったことがあります。 たとえば、鉄をベースに、特性を改善するために微量元素を添加すると、鉄を主成分とする合金が得られます。 これまでの概念では、合金にさらに多くの種類の金属を添加すると、材料は脆化してしまうと考えられていました。 ただし、高エントロピー合金はこれまでの合金とは異なります。 さまざまな金属が含まれていますが、脆化することはありません。 新しい素材です。
HEAと従来合金の強度と延性の比較
製品性能
研究の結果、一部の高エントロピー合金の比強度は従来の合金よりもはるかに優れており、耐破壊性、引張強度、耐食性、耐酸化性も従来の合金より優れていることが判明しました。 高エントロピー合金は 2004 年以前から存在していましたが、関連する研究が数多く行われたのは 2010 年代になってからです。
合金
合金とは、2 つ以上の化学物質 (少なくとも 1 つは金属) の混合物であり、金属の性質を持つ物質です。 通常、各成分を均一な液体に溶解し、凝縮させることによって得られます。
合金は、元素の単相固溶体、多くの金属相の混合物、または金属の金属間化合物の 3 つのタイプのうちの少なくとも 1 つです。 固溶体合金の微細構造は単一相ですが、溶液である一部の合金には 2 つ以上の相があります。 それらの分布は、材料の冷却プロセス中の温度変化に応じて、均一になる場合もあれば、均一でない場合もあります。 金属間化合物は通常、1 つの合金または純金属が別の純金属の中に囲まれています。
合金は純粋な金属元素よりも優れた特性を備えているため、特定の用途に使用されます。 合金の例には、鋼、はんだ、真鍮、ピューター、リン青銅、アマルガムなどがあります。
合金の組成は一般に質量比に基づいて計算されます。 合金は、原子組成に基づいて置換合金または侵入型合金に分類でき、さらに均一相 (1 つの相のみ)、不均一相 (複数の相)、および金属間化合物 (2 つの相間に明らかな違いはない) に分類できます。 ）。 境界）。