高熵合金历史简述

18世纪末，德国化学家Franz Karl Achard开创性的制备了一系列含有5-7种主要元素的合金体系，但是该工作并未受到冶金学者和材料科学家的重视。

1963年，英国冶金学家Cyril Stanley Smith注意到这项工作并在学术界进行报道。

20世纪90年代，剑桥大学的Cantor教授和国立清华大学的叶均蔚教授几乎同时开展了对等原子比合金的探索并制备出具有FCC单相固溶体结构的FeCoNiCrMn高熵合金。

2004年，叶均蔚教授首次正式提出高熵合金(HEA)的概念并予以定义，高熵合金一般由五种或五种以上主元素组成，每个主元素的原子百分比在5 at.%到35 at.%之间，并能形成高熵固溶体的合金。

这种独特的设计理念使高熵合金表现出较为优异的特点如热力学上的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的缓慢扩散效应、性能上的鸡尾酒效应以及组织上的高稳定性。

随着对高熵合金研究的深入，对高熵合金的定义从最开始的5元-等原子比-单相固溶体合金也逐渐过渡到4或5元-非等原子比-多相合金，之后又延伸出高熵薄膜和高熵陶瓷，并且适用于不同复杂环境下的高熵合金体系被开发出来。诸如具有高相稳定性的WNbMoTa和WNbMoTaV难熔高熵合金；具有优异低温抗损伤性能的CrMnFeCoNi高熵合金；具有相变特质的CoCrFeNiAlx高熵合金；具有较低超导转变温度的Ta34Nb33Hf8Zr14Ti11高熵合金；具有较高玻璃形成能力的Pd20Pt20Ni20Cu20P20高熵合金等。

到目前为止，对高熵合金的研究主要集中在以下几个方面：相形成和稳定性研究，包括形成单相固溶体的原因、形成单相固溶体的条件、合金相转变以及热力学焓变的影响等；合金的设计与制备，包括合金化影响、结构与性能优化、制备工艺参数的选择等；变形机理及其力学性能；物理化学性能如电阻率、耐腐蚀性能、催化性能等；极端条件下的服役性能等。总之，高熵合金在金属材料领域存在巨大的研究潜力，很多问题尚不清晰，需要科研工作者投入更多的精力去深入探讨。