Legeringen met een hoge entropie, ook wel HEA genoemd, zijn legeringen gemaakt van vijf of meer metalen in gelijke of ongeveer gelijke hoeveelheden.
Omdat legeringen met een hoog entropiegehalte veel wenselijke eigenschappen kunnen hebben, hebben ze veel aandacht gekregen in de materiaalwetenschap en -techniek. In het verleden bevatten legeringen mogelijk slechts één of twee hoofdmetaalcomponenten. Het zal bijvoorbeeld gebaseerd zijn op ijzer en vervolgens enkele sporenelementen toevoegen om de eigenschappen ervan te verbeteren, zodat het resultaat een legering is die voornamelijk uit ijzer bestaat. In het vorige concept zou het materiaal bros worden als er meer soorten metalen aan de legering zouden worden toegevoegd. Legeringen met een hoge entropie verschillen echter van eerdere legeringen. Ze bevatten een verscheidenheid aan metalen, maar worden niet bros. Het is een nieuw materiaal.
Vergelijking van sterkte en ductiliteit tussen HEA's en conventionele legeringen
Productprestaties
Uit onderzoek is gebleken dat de specifieke sterkte van sommige legeringen met een hoog entropiegehalte veel beter is dan die van traditionele legeringen, en dat hun breukweerstand, treksterkte, corrosieweerstand en oxidatieweerstand beter zijn dan die van traditionele legeringen. Legeringen met een hoog entropiegehalte bestonden al vóór 2004, maar er was pas in de jaren 2010 veel gerelateerd onderzoek.
Legering
Een legering is een stof met metaalachtige eigenschappen die een mengsel is van twee of meer chemische stoffen (waarvan er minstens één een metaal is). Het wordt doorgaans verkregen door elke component in een uniforme vloeistof te smelten en deze vervolgens te condenseren.
Een legering is ten minste een van de volgende drie typen: een eenfasige vaste oplossing van elementen, een mengsel van vele metaalfasen of een intermetallische verbinding van metalen. De microstructuur van legeringen in vaste oplossingen heeft een enkele fase, terwijl sommige legeringen die oplossingen zijn twee of meer fasen hebben. Hun verdeling kan homogeen zijn of niet, afhankelijk van de temperatuurverandering tijdens het koelproces van het materiaal. Intermetallische verbindingen hebben over het algemeen één legering of puur metaal ingesloten in een ander puur metaal.
Legeringen worden in specifieke toepassingen gebruikt omdat ze betere eigenschappen hebben dan pure metalen elementen. Voorbeelden van legeringen zijn staal, soldeer, messing, tin, fosforbrons en amalgaam.
De samenstelling van legeringen wordt doorgaans berekend op basis van de massaverhouding. Legeringen kunnen worden onderverdeeld in substitutielegeringen of interstitiële legeringen op basis van hun atomaire samenstelling, en kunnen verder worden onderverdeeld in homogene fasen (slechts één fase), heterogene fasen (meer dan één fase) en intermetallische verbindingen (geen duidelijk verschil tussen de twee fasen ). grens).