近年来,随着航空航天工业对轻量化、高可靠性材料需求的激增,传统镍基合金和钛合金已逐渐逼近性能极限。高熵合金作为一种由五种以上主元元素构成的新型特种金属,因其独特的多主元效应和晶格畸变特性,在高温强度、耐腐蚀性方面展现出巨大潜力,成为全球材料研发的热点方向。

本刊记者从PA视讯材料科技有限公司获悉,该公司通过非平衡凝固技术成功研发出新一代耐腐蚀高熵合金,其高温抗氧化性能较传统镍基合金提升40%,同时实现了金属玻璃与纳米晶金属的复合结构控制。该技术通过急冷工艺抑制元素偏析,在常州新北区航空航天产业园的实验室中完成了超过千次热循环测试,样品在800℃环境下仍保持稳定延展性。
『该突破源于我们对金属定向凝固工艺的革新』,PA视讯研发总监陈工表示,『通过引入超细晶强化机制,我们在保持材料超塑性的同时,将耐高温极限提高了近200℃。这种高熵合金与金属基复合材料的协同设计,为航空发动机热端部件提供了新选择』。中科院金属研究所专家评论称,这种将多孔金属结构与梯度功能材料相结合的思路,代表了特种金属前沿发展方向。

业内分析指出,此项技术突破将直接影响航空航天产业链:一方面,高强高韧钛合金的替代方案可降低发动机重量10%-15%;另一方面,金属3D打印材料体系的完善将加速复杂构件的快速制造。随着金属量子计算材料等新兴领域的发展,这种具有仿生金属材料特征的高熵合金,还可能在智能金属材料领域拓展出传感-驱动一体化应用。不过专家也提醒,金属急冷材料的规模化生产仍面临成本控制挑战,需要产业链上下游协同推进。
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