高熵合金

高熵合金（、）簡稱HEA，通常是由五種或五種以上等量或相對比例金屬形成的新型合金。名為「高熵合金」是因為當混合物中存在大量元素混合時的熵增加實質上更高，並且比例更接近相等。

由於高熵合金可能具有許多理想的性質，因此在材料科學及工程上相當受到重視。

研究發現有些高熵合金的比強度比傳統合金好很多，而且抗断裂能力、抗拉強度、抗腐蝕及抗氧化特性都比傳統的合金要好。高熵合金在2004年以前就已問世，但在2010年代才有許多相關的研究。

發展
儘管早在1981年、1996年、以及整個1980年代就考究了理論上可以存在高熵合金。但製造出這些特殊合金，還要到2004年。

據說葉均蔚博士是在1995年駕車穿越新竹的鄉村地帶時，想出了實際製造高熵合金方法。

高熵合金潛在應用包括用於潛艇、航天器、核武器、核反應堆、噴氣式飛機、遠程高超音速導彈等等。

在葉均蔚博士的論文發表幾個月後，、I. T. H. Chang、P. Knight、A. J. B. Vincent提交了關於高熵合金的獨立論文。

葉均蔚也是第一個提出「高熵合金」（）一詞的人，他將高構型熵歸因於穩定固溶體相機制。

儘管直到2004年葉均蔚論文發表幾個月後才發表論文，康托爾其實早在1970年代末1980年代初就完成了該領域的首項工作。由於不知道葉均蔚的工作，更喜歡稱「高熵合金」為「多組分合金、多元合金」（）。開發了高熵合金FeCrMnNiCo合金，類似的衍生物也被稱為康托爾合金。

在將高熵合金和多組分系統歸類為單獨一類材料之前，核科學家已經研究了一種現在可以歸類為高熵合金的系統：在核燃料晶界和裂變氣泡處的Mo-Pd-Rh-Ru-Tc粒子。醫療行業對了解這些「五金屬粒子」特別感興趣，因為鍀-99m是一種重要醫學成像同位素。

定義
沒有普遍認可的HEA定義。最初將HEA定義為含有至少5種元素且原子百分比5到35的合金。一些作者將四組分合金也描述為高熵合金也有建議只有2到4種元素合金滿足HEA要求，也算高熵合金或理想氣體常數1到1.5之間的混合熵也算「中熵合金」

高熵合金主要是使用依賴於金屬相方法生產——如果金屬在液態、固態、氣態下合成。

大多數HEA已使用液相方法生產，包括電弧熔化（電弧爐）、感應熔化（感應爐）、布里奇曼-史托巴格法。
固態加工通常通過使用高能球磨機的完成。這種方法生產的粉末可以使用傳統的粉末冶金方法或進行加工。這種方法可以生產出使用鑄造難以或不可能生產的合金，例如AlLiMgScTi。
氣相處理包括濺鍍或分子束外延等工藝，可用於仔細控制不同的元素組成以獲得高熵金屬或陶瓷膜。

其他技術包括熱噴塗、和電鍍。

例子
高熵合金薄膜例子：

參考
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