课题基金 / 基金详情

高熵非晶合金的原子构型及晶化行为研究

批准号:
52101192
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王芳
依托单位:
学科分类:
金属低维与亚稳材料
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王芳

项目摘要

结项摘要

王芳的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
高熵非晶合金是一类具有较高混合熵以及优异的力学、物理和化学性能的新型无序结构合金。研究发现,高熵非晶合金具有更加均匀的堆垛结构和较高的热稳定性,并且表现出玻璃转变弛豫和异常缓慢的纳米晶化动力学行为,通过对非晶相的部分晶化处理,可获得纳米相均匀分布的新型结构材料。本项目基于高熵非晶合金目前存在的科学问题和工程材料的需求,设计和制备不同体系的高熵非晶合金,深入探索其原子构型结构和基础性能;科学实验和理论计算结合,科学阐述其晶化机制以及过饱和固溶体析出非晶相的机制,明确高熵合金由无序/有序相互转变的热力学条件和动力学过程;探索工艺条件对合金微观结构的影响,明确微观结构对性能的影响机制。本项目对深入理解非晶材料中的高熵效应和新材料的开发和应用具有重要研究意义。
英文摘要
High-entropy amorphous alloys (HEAs) with high-mixing entropy exhibit peculiar physical, chemical, and mechanical properties. It was found that HEAs have more uniform stacking structures and higher thermal stability, and exhibits glassy transition relaxation and unusually slower crystallization kinetics. Therefore, a new type of structural material with uniform distribution of nanocrystals can be obtained by partial crystallization of HEAs. Basing on the scientific problems of high entropy alloys and requirements on engineering, we propose to design and prepare various HEAs, explore the atomic configurations and basic properties. The crystallization behavior will be systematically investigated by combining scientific experiments with theoretical simulations, demonstrating the thermodynamic conditions and kinetic process for disordered structure to local periodicity. In addition, it is critical to clarify the effects of microstructure on performances and explore the influence of technological conditions on the microstructure of composite materials, which can inspire the deep insight for controlling microstructure. The research has an important theoretical significance for the understanding of high entropy effects in glassy materials and the development of novel engineering materials.
高熵非晶合金作为材料科学的新星,融合了高熵合金的多元成分优势与非晶合金的独特结构特征,展现出非凡的力学、物理和化学性能。其高混合熵、均匀的堆垛结构及高热稳定性,得益于高熵效应与迟滞扩散效应的协同作用,使得高熵非晶合金在玻璃转变与纳米晶化过程中表现出显著的弛豫现象与缓慢的动力学行为。通过对这类合金进行精心的晶化处理,能够制备出纳米相均匀分布的新型复合结构高熵合金,其性能表现尤为突出。本项目按计划系统研究了FeCoNi系高熵非晶合金多个合金体系的微观结构特点及热学特性,采用不同模式研究合金的晶化过程和析晶机制,探索了材料微观结构和性能的关联,建立了多个体系的成分-工艺-结构-性能关系图。.研究发现高熵合金的类金属总含量低于20 at%时,相比较Si、C等类金属,B元素的添加可促进非晶相形成能力和热稳定性的提高;此外,高熵合金成分的高阶化可显著提高低类金属含量合金成分的非晶形成能力,并显著阻碍非晶相向结晶相的转变;通过控制凝固冷却速度和热加工条件,可制备出不同微结构的高熵合金,从而获得具有高强高韧和优异软磁性能,并且可在极端环境应用的新型高熵合金材料。本项目研究结果对深入理解高熵效应在非晶材料中的作用和新材料的开发和应用具有重要研究意义。
高熵非晶合金的纳米晶析出强化机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    王芳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金