السبائك عالية الانتروبيا (HEA باختصار) هي سبائك تتكون من خمسة معادن أو أكثر بكميات متساوية أو متساوية تقريبًا. مساحيق السبائك عالية الإنتروبيا لها آفاق تطبيق واسعة كمواد خام لتحضير الكتل ، والطلاء ، ومواد الأغشية الرقيقة ، والمواد الوظيفية الأخرى.
سبائك عالية الانتروبيا (HEA) تتكون السبائك من 5 عناصر أو أكثر بنسب ذرية متساوية أو شبه متساوية ، كل منها يحتوي على ما بين 5% و 35% لكل عنصر. هذا المفهوم هو كسر مع التصميم التقليدي للسبائك على أساس عنصر أو عنصرين. هذا المفهوم هو استراحة من التصميم التقليدي للسبائك على أساس عنصر أو عنصرين ويفتح مسارًا جديدًا تمامًا لتطوير السبائك.
لا يمكن استخدام مساحيق السبائك عالية الدقة للغاية ذات الهياكل المتجانسة فقط لإعداد الكتل والطلاء ولكن أيضًا لاستبدال غيرها مساحيق سبائك عالية الحرارة تستخدم في ظل ظروف خاصة للطباعة ثلاثية الأبعاد ، والكسوة بالليزر ، وسبائك الليزر ، وإصلاح الليزر ، والتبريد بالليزر ، وتقنيات النماذج الأولية السريعة ثلاثية الأبعاد ، مما يقلل بشكل كبير من خسائر المواد في المعالجة ويحقق تكلفة منخفضة وأداء عالي للمنتجات. التيار الطرق الرئيسية لتحضير مساحيق السبائك فائقة الدقة هي صناعة السبائك الميكانيكية وانحلال الغاز / الماء.
السبائك الميكانيكية (MA) هي تقنية لتحضير المسحوق يتم فيها خلط مساحيق المعادن أو السبائك في مطحنة كروية عالية الطاقة من خلال التأثير المطول والشديد والاصطدام بين جزيئات المسحوق وكرات الطحن ، مما يؤدي إلى تكرار اللحام البارد وكسر المسحوق الجسيمات ، مما يؤدي إلى انتشار الذرات في جزيئات المسحوق ، وبالتالي الحصول على مسحوق مخلوط.
مبدأ العمل لجهاز صنع مسحوق الانحلال بالفراغ هو أن المعدن أو السبائك المعدنية يتم صهرها في ظروف الفراغ ، وفي ظل ظروف حماية الغاز ، يتم تفتيت السائل المعدني وتقسيمه إلى عدد كبير من القطرات المعدنية الدقيقة بواسطة درجة حرارة عالية. يتدفق ضغط الهواء عبر الفوهة في عملية التدفق لأسفل عبر المغرفة الوسيطة المعزولة وأنبوب التوجيه ، وتتشكل القطرات الدقيقة في كرات وتتصلب إلى جزيئات تحت تأثير التوتر السطحي في عملية الطيران لتحقيق المسحوق الذي يصنع القطرات الدقيقة تتشكل في كرات وتتصلب في جزيئات تحت التوتر السطحي أثناء الطيران لتحقيق إنتاج مسحوق.
الخصائص الجديدة لمساحيق السبائك عالية الانتروبيا ، مثل القوة المحددة الرائعة ، والخصائص الميكانيكية الممتازة في درجات الحرارة العالية ، والصلابة الممتازة ، وقوة الكسر في درجات الحرارة المنخفضة ، والخصائص المغناطيسية الرائعة ، والموصلية الفائقة ، تمهد الطريق لاستخدام مساحيق السبائك عالية الانتروبيا في الفضاء ، والنقل ، والطاقة ، والإلكترونيات ، والطب الحيوي ، والقوالب ، وأدوات القص الدقيقة ، وغيرها من التطبيقات. تُستخدم مساحيق السبائك عالية الانتروبيا كمواد تخزين الهيدروجين ، ومواد الحماية من الإشعاع ، وطبقات حاجز الانتشار للإلكترونات ، والقص الدقيق ، ومواد التدريع الكهرومغناطيسي ، ومواد الرش الحراري ، والصلب ، وانخفاض معامل الاحتكاك والطلاء البيولوجي ، والمجلدات ، والمغناطيسية الناعمة والنقطة الساخنة المواد.
مع التطورات المتقدمة الحديثة في تكنولوجيا المسحوق ، أدت التحسينات في عمليات الطباعة وأداء المنتجات المطبوعة إلى استخدام مساحيق السبائك عالية الإنتروبيا في الطباعة ثلاثية الأبعاد. يؤدي التصلب السريع لـ DEDs و PBFs إلى خصائص فائقة لمنتجات HEA المطبوعة مقارنة بعمليات التصنيع التقليدية ، الناتجة عن صقل الحبوب الناتج عن التصلب السريع. تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد إمكانية الجمع بين اختيار المواد والتصميم والتصنيع المجاني للمواد خفيفة الوزن والتصميم الفردي وتجميع النانو. سهلت الحاجة إلى تطوير مواد جديدة وتحسين هيكلي لمساحيق السبائك عالية الإنتروبيا طباعة منتجات HEA التي يمكن أن تحقق الأشكال المعقدة المطلوبة للتطبيقات في الفضاء والطاقة والقوالب والأدوات وغيرها من المجالات.
يمكن استخدام مواد مسحوق سبائك عالية الانتروبيا على نطاق واسع.
يمكن استخدام مواد مسحوق السبائك عالية الانتروبيا من ناحية لإعداد الكتل والطلاء ومواد الأغشية الرقيقة ، ولكن أيضًا كبديل لمساحيق السبائك الأخرى عالية الحرارة المستخدمة في ظل ظروف خاصة للطباعة ثلاثية الأبعاد ، والكسوة بالليزر ، وسبائك الليزر ، والليزر الإصلاح والتبريد بالليزر والنماذج الأولية السريعة ثلاثية الأبعاد. الإصلاح بالليزر والتبريد بالليزر وتقنيات النماذج الأولية السريعة ثلاثية الأبعاد.
يمكن تقليل خسارة المواد في التصنيع بشكل كبير ، وبالتالي تحقيق التكلفة المنخفضة والأداء العالي للمنتجات. من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا استخدام مواد مسحوق السبائك عالية النانو كمواد وظيفية في التحفيز ، ورنين مأكل الطحين السطحي ، والإلكترونيات ، والمغناطيسية ، وتخزين الطاقة ، والمواد النانوية عالية الانتروبيا يمكن استخدامها كمواد وظيفية في مجالات التحفيز ، رنين البلازمون السطحي ، والإلكترونيات ، والمغناطيسية ، وتخزين الطاقة ، والتصوير الحيوي / البلازما.
يمكن استخدام مساحيق السبائك عالية الانتروبيا كمواد خام لإعداد الكتل أو الألواح أو الطلاءات أو الأفلام ذات الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية الشاملة الممتازة. يمكن استخدام مسحوق السبائك عالية الإنتروبيا كمواد خام لتحضير الكتل أو الألواح أو الطلاءات أو الأفلام. بالنظر إلى التطبيق العملي ، والقابلية للمعالجة ، والملاءمة البيئية للسبائك عالية الانتروبيا ، فهي واعدة كمواد خام للمواد الهيكلية والوظيفية. مساحيق السبائك عالية الإنتروبيا لها مجموعة واسعة من التطبيقات كمواد خام لإنتاج المواد الهيكلية والوظيفية. تتمتع السبائك عالية الإنتروبيا بإمكانية كبيرة لاستخدامها كمواد خام للمواد الهيكلية والوظيفية.