Hochentrope Legierungen (kurz HEA) sind Legierungen, die aus fünf oder mehr Metallen in gleichen oder annähernd gleichen Mengen bestehen. Pulver aus hochentropischen Legierungen haben breite Anwendungsmöglichkeiten als Rohstoffe für die Herstellung von Blöcken, Beschichtungen, Dünnschichtmaterialien und anderen funktionellen Materialien.
Hochentropie-Legierung (HEA) Legierungen bestehen aus 5 oder mehr Elementen in gleichen oder nahezu gleichen Atomverhältnissen, die jeweils zwischen 5 % und 35 % jedes Elements enthalten. Dieses Konzept stellt einen Bruch mit der traditionellen Konstruktion von Legierungen auf der Grundlage von einem oder zwei Elementen dar. Dieses Konzept stellt eine Abkehr von der traditionellen Konstruktion von Legierungen auf der Grundlage von einem oder zwei Elementen dar und eröffnet einen völlig neuen Weg für die Entwicklung von Legierungen.
Ultrafeine hochentropische Legierungspulver mit homogener Struktur können nicht nur zur Herstellung von Blöcken und Beschichtungen verwendet werden, sondern auch als Ersatz für andere Pulver aus Hochtemperaturlegierungen unter speziellen Bedingungen für 3D-Druck, Laserauftragsschweißen, Laserlegieren, Laserreparatur, Laserabschrecken und 3D-Rapid-Prototyping-Technologien verwendet, wodurch die Materialverluste bei der Bearbeitung erheblich reduziert und niedrige Kosten sowie eine hohe Leistung der Produkte erzielt werden. Die wichtigsten Methoden zur Herstellung ultrafeiner hochentropischer Legierungspulver sind mechanisches Legieren und Gas-/Wasserzerstäubung.
Mechanisches Legieren (MA) ist eine Pulveraufbereitungstechnik, bei der Metall- oder Legierungspulver in einer Hochenergie-Kugelmühle durch lang anhaltende und intensive Stöße und Kollisionen zwischen den Pulverteilchen und den Mahlkugeln legiert werden, was zu wiederholtem Kaltverschweißen und Zerbrechen der Pulverteilchen führt, was die Diffusion von Atomen in den Pulverteilchen zur Folge hat, wodurch ein legiertes Pulver entsteht.
Das Funktionsprinzip des Vakuumzerstäubungspulvers besteht darin, dass das Metall oder die Metalllegierung unter Vakuumbedingungen geschmolzen wird, und unter der Bedingung des Gasschutzes wird die Metallflüssigkeit zerstäubt und durch den Hochdruckluftstrom durch die Düse in eine große Anzahl von feinen Metalltröpfchen gebrochen, die durch die isolierte Zwischenpfanne und das Führungsrohr nach unten fließen, und die feinen Tröpfchen werden zu Kugeln geformt und verfestigen sich unter der Wirkung der Oberflächenspannung während des Flugprozesses zu Partikeln, um die Pulverherstellung zu erreichen Die feinen Tröpfchen werden zu Kugeln geformt und verfestigen sich unter der Oberflächenspannung während des Fluges zu Partikeln, um die Pulverherstellung zu erreichen.
Die neuartigen Eigenschaften von Pulvern aus hochentropischen Legierungen, wie die hervorragende spezifische Festigkeit, die ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen, die hervorragende Zähigkeit und Bruchfestigkeit bei niedrigen Temperaturen, die hervorragenden magnetischen Eigenschaften und die Supraleitfähigkeit, ebnen den Weg für den Einsatz von Pulvern aus hochentropischen Legierungen in der Luft- und Raumfahrt, im Verkehrswesen, im Energiesektor, in der Elektronik, in der Biomedizin, in Formen, in Präzisionsscherwerkzeugen und anderen Anwendungen. Pulver aus hochentropischen Legierungen werden als Wasserstoffspeicher, Strahlenschutzmaterialien, Diffusionssperrschichten für Elektronen, Präzisionsscheren, elektromagnetische Abschirmungsmaterialien, Materialien für das thermische Spritzen, harte Beschichtungen mit niedrigem Reibungskoeffizienten und biologische Beschichtungen, Bindemittel sowie weichmagnetische und Hot-Spot-Materialien verwendet.
Mit den jüngsten Entwicklungen in der Pulvertechnologie haben Verbesserungen bei den Druckverfahren und der Leistung der gedruckten Produkte zur Verwendung von Pulvern aus hochentropischen Legierungen im 3D-Druck geführt. Die schnelle Erstarrung von DEDs und PBFs führt zu überlegenen Eigenschaften der gedruckten HEA-Produkte im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren, was auf die durch die schnelle Erstarrung verursachte Kornverfeinerung zurückzuführen ist. Der 3D-Druck ermöglicht die Kombination von Materialauswahl, Design und freier Herstellung von leichten Materialien, individuellem Design und Nanomontage. Der Bedarf an der Entwicklung neuer Materialien und der strukturellen Optimierung von Pulvern aus hochentropischen Legierungen hat das Drucken von HEA-Produkten erleichtert, die die komplexen Formen erreichen können, die für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, im Energiesektor, für Formen, Werkzeuge und andere Bereiche erforderlich sind.
Pulverförmige Werkstoffe aus hochentropischen Legierungen können in großem Umfang verwendet werden.
Hochentropie-Legierungspulver können einerseits zur Herstellung von Blöcken, Beschichtungen, Dünnschichtmaterialien, aber auch als Ersatz für andere Hochtemperatur-Legierungspulver verwendet werden, die unter speziellen Bedingungen für 3D-Druck, Laser-Cladding, Laser-Legierung, Laser-Reparatur, Laser-Quenching und 3D-Rapid-Prototyping eingesetzt werden. Laser-Reparatur, Laser-Quenching und dreidimensionale Rapid-Prototyping-Technologien.
Der Materialverlust bei der Bearbeitung kann stark reduziert werden, so dass die Produkte kostengünstig und leistungsstark sind. Auf der anderen Seite können Nano-Hochentropie-Legierung Pulvermaterialien auch als funktionelle Materialien in der Katalyse, Oberflächenplasmonenresonanz, Elektronik, Magnetismus, Energiespeicherung und hohe Entropie-Legierung Nanomaterialien können als funktionelle Materialien in den Bereichen der Katalyse, Oberflächenplasmonenresonanz, Elektronik, Magnetismus, Energiespeicherung und Bio / Plasma-Imaging verwendet werden.
Pulver aus hochentropischen Legierungen können als Rohmaterial für die Herstellung von Blöcken, Platten, Beschichtungen oder Filmen mit ausgezeichneten mechanischen, physikalischen und chemischen Gesamteigenschaften verwendet werden. Das hochentropische Legierungspulver kann als Rohstoff für die Herstellung von Blöcken, Platten, Beschichtungen oder Filmen verwendet werden. In Anbetracht der praktischen Anwendbarkeit, Verarbeitbarkeit und Umweltfreundlichkeit von hochentropischen Legierungen sind sie vielversprechend als Rohstoffe für Struktur- und Funktionsmaterialien. Die Pulver aus hochentropischen Legierungen haben ein breites Anwendungsspektrum als Rohstoffe für die Herstellung von Konstruktions- und Funktionswerkstoffen. Die hochentropen Legierungen haben ein großes Potenzial für die Verwendung als Rohstoffe für Struktur- und Funktionswerkstoffe.