Tiek uzskatīts, ka vidējas un augstas entropijas sakausējumu sagatavošana rada zināmas grūtības, tostarp blīvēšanu, plaisas un atlikušo spriegumu, izmēru precizitāti un virsmas pulēšanu, ķīmisko viendabīgumu, kristalizāciju un mikrostruktūras kontroli, īpašību anizotropiju utt. Tā rezultātā ir jāveic vairāk pētījumu. būtu jāizmanto piedevu ražošanas metodes, lai labāk izprastu šo jauno metālisko materiālu saimi.
Pateicoties savām atšķirīgajām un izcilajām īpašībām, augstas entropijas sakausējumi, jauna daudzkomponentu sarežģītu sakausējumu materiālu klase, ir izpelnījušies ievērojamu interesi. Augstas entropijas materiāli tiek sagatavoti līdzīgi kā parastie materiāli, taču tiem ir arī unikālas īpašības salīdzinājumā ar parastajiem sakausējumiem.
Trīsdimensiju beztaras materiāli, divdimensiju plēves un lokšņu materiāli, viendimensijas šķiedru materiāli un nulles dimensijas pulvermateriāli ir galvenie augstas entropijas materiālu veidi, kurus sagatavo un veido, sākot no dažādiem izmēriem. Galvenās ir loka kausēšana, indukcijas kausēšana, piedevu ražošana, pulvermetalurģija, magnetronu izsmidzināšana, lāzera apšuvums un citas sagatavošanas tehnoloģijas. Deformācijas apstrādes tehnika tiek izmantota arī augstas entropijas plānu plākšņu, stiepļu un šķiedru sagatavošanai.
Tradicionālā kausēšanas metode neizbēgami radīs temperatūras gradientu sakausējuma bloka dzesēšanas laikā, kā rezultātā mikrostruktūra kļūs nevienmērīga, kā rezultātā veidojas tipiska neviendabīga lējuma struktūra ar smalkgraudainiem laukumiem uz virsmas, kolonnveida graudu laukumiem vidū, un rupji kolonnveida graudu laukumi iekšpusē. Viena no galvenajām problēmām, kas ietekmē materiāla kvalitāti, ir liešanas defekti, piemēram, tukšumi un plaisas, kas rodas kausēšanas procesā. Lai iegūtu viendabīgu struktūru vai novērstu liešanas defektus no sākotnējā izstrādājuma, bieži ir nepieciešama turpmāka deformācija un termiskā apstrāde. Salīdzinot ar tradicionālo kausēšanas tehnoloģiju, selektīvās kausēšanas piedevu ražošanas tehnoloģijai ir lielāks dzesēšanas ātrums, un sagatavotajam sakausējumam ir vienmērīga struktūra un smalki graudi, kas uzrāda izcilas visaptverošas mehāniskās īpašības. Arvien vairāk darba izmanto piedevu ražošanas tehnoloģiju augstas entropijas sakausējumu sagatavošanai un veiktspējas uzlabošanai.
Var apkopot šādu piedevu ražošanas tehnoloģijas priekšrocību sarakstu:
Ir vienkārši iegūt viendabīgus un smalkus graudus, pat nano vai mikrograudus, jo siltums ir vienmērīgs, siltuma ietekmes zona ir maza un siltums ātri atdziest. Arī formēšanas precizitāte ir augsta, ļaujot precīzi kontrolēt sakausējuma izmēru un formu, kā arī var efektīvi saīsināt apstrādes ciklu. Pašreizējā liela izmēra sakausējumu ražošana joprojām saskaras ar daudzām grūtībām, un galvenā sastāvdaļa piedevu ražošanas tehnoloģijas attīstībā ir augstas entropijas sakausējuma pulvera sagatavošanas tehnoloģijas nogatavināšana.
Apkopojiet
Augstas entropijas sakausējumi, augošs sarežģīts vairāku pamatelementu sakausējums, galvenokārt koncentrējas uz jaunu reģionu fāzes diagrammas kodolā; to atšķirīgie dizaina principi un izcilās fizikālās un ķīmiskās īpašības ir radījuši lielu skaitu jaunu augstas entropijas sakausējumu ar izcilām īpašībām. Strukturālo materiālu, funkcionālo materiālu un veselības aprūpes jomā entropiskie materiāli ir parādījuši ievērojamu attīstības potenciālu.
Pēc vairāk nekā desmit gadu izstrādes, sākot no pirmā sakausējuma bloka līdz dažādu izmēru un mēroga augstas entropijas materiāliem, tostarp plēvēm, pārklājumiem, sloksnēm, loksnēm, stieplēm un pulveriem, augstas entropijas sakausējumu definīcija un materiālu sistēma ir piedzīvojusi pastāvīgs uzlabojums.
Lai gan ir bijuši daudzi sasniegumi augstas entropijas materiālos, sakausējuma sastāva dizains, parauga sagatavošana un veiktspējas mehānisma analīze sakausējumam raksturīgās sarežģītības dēļ ir sarežģītāk. Nākotnes pētījumiem par sakausējumiem ar augstu entropiju jābūt ne tikai "uz veiktspējas", bet arī "procesa virzītam", lai radītu jaunus augstas entropijas materiālus, kas ir piemēroti unikāliem procesiem, tostarp deformācijai, liešanai, pulvera ražošanai un pulvera kausēšanai. . Tam ir liela nozīme augstas entropijas sakausējumu turpmākajā attīstībā un pielietojuma jomu paplašināšanā.