Les alliages à haute entropie (HEA en abrégé) sont des alliages formés à partir de cinq métaux ou plus en quantités égales ou approximativement égales. Les poudres d'alliages à haute entropie ont de vastes perspectives d'application en tant que matières premières pour la préparation de blocs, de revêtements, de matériaux pour couches minces et d'autres matériaux fonctionnels.
Alliage à haute entropie (HEA) Les alliages sont constitués de 5 éléments ou plus dans des rapports atomiques égaux ou presque égaux, chacun contenant entre 5 et 35 % de chaque élément. Ce concept rompt avec la conception traditionnelle des alliages basés sur un ou deux éléments. Ce concept rompt avec la conception traditionnelle des alliages basés sur un ou deux éléments et ouvre une toute nouvelle voie pour le développement des alliages.
Les poudres d'alliage ultrafines à haute entropie et à structure homogène peuvent être utilisées non seulement pour préparer des blocs et des revêtements, mais aussi pour remplacer d'autres alliages à haute entropie. poudres d'alliages à haute température utilisées dans des conditions particulières pour l'impression 3D, le rechargement au laser, l'alliage au laser, la réparation au laser, la trempe au laser et les technologies de prototypage rapide en 3D, qui réduisent considérablement les pertes de matériau lors de l'usinage et permettent d'obtenir des produits peu coûteux et très performants. Les principales méthodes de préparation des poudres d'alliage ultrafines à haute entropie sont l'alliage mécanique et l'atomisation gaz/eau.
L'alliage mécanique (MA) est une technique de préparation des poudres dans laquelle les poudres de métal ou d'alliage sont alliées dans un broyeur à billes à haute énergie par un impact et une collision prolongés et intenses entre les particules de poudre et les billes de broyage, ce qui entraîne une soudure à froid et une fracture répétées des particules de poudre, conduisant à la diffusion d'atomes dans les particules de poudre, et donc à l'obtention d'une poudre alliée.
Le principe de fonctionnement du dispositif de fabrication de poudre par atomisation sous vide est le suivant : le métal ou l'alliage métallique est fondu sous vide et, sous protection gazeuse, le liquide métallique est atomisé et divisé en un grand nombre de fines gouttelettes de métal par le flux d'air à haute pression passant par la buse et descendant à travers la poche intermédiaire isolée et le tube de guidage, Les fines gouttelettes se transforment en sphères et se solidifient en particules sous l'action de la tension superficielle au cours du processus de vol, ce qui permet de produire de la poudre Les fines gouttelettes se transforment en sphères et se solidifient en particules sous l'action de la tension superficielle au cours du processus de vol, ce qui permet de produire de la poudre.
Les nouvelles propriétés des poudres d'alliage à haute entropie, telles qu'une superbe résistance spécifique, d'excellentes propriétés mécaniques à haute température, une excellente ténacité et résistance à la rupture à basse température, de superbes propriétés magnétiques et la supraconductivité, ouvrent la voie à l'utilisation des poudres d'alliage à haute entropie dans l'aérospatiale, les transports, l'énergie, l'électronique, le biomédical, les moules, les outils de cisaillement de précision, et d'autres applications. Les poudres d'alliages à haute entropie sont utilisées comme matériaux de stockage de l'hydrogène, matériaux de protection contre les rayonnements, couches barrières de diffusion pour les électrons, cisaillement de précision, matériaux de blindage électromagnétique, matériaux de pulvérisation thermique, revêtements durs à faible coefficient de frottement et biologiques, liants et matériaux magnétiques doux et matériaux pour points chauds.
Grâce aux récents développements de la technologie des poudres, les améliorations des processus d'impression et des performances des produits imprimés ont conduit à l'utilisation de poudres d'alliages à haute entropie dans l'impression 3D. La solidification rapide des DED et des PBF confère aux produits HEA imprimés des propriétés supérieures à celles des procédés de fabrication conventionnels, en raison de l'affinement des grains dû à la solidification rapide. L'impression 3D permet de combiner la sélection des matériaux, la conception et la fabrication libre de matériaux légers, la conception individuelle et le nano-assemblage. La nécessité de développer de nouveaux matériaux et d'optimiser la structure des poudres d'alliages à haute entropie a facilité l'impression de produits HEA capables d'atteindre les formes complexes requises pour des applications dans l'aérospatiale, l'énergie, les moules, les outils et d'autres domaines.
Les poudres d'alliages à haute entropie peuvent être largement utilisées.
Les matériaux en poudre d'alliage à haute entropie peuvent être utilisés d'une part pour préparer des blocs, des revêtements, des matériaux en couches minces, mais aussi comme substitut à d'autres poudres d'alliage à haute température utilisées dans des conditions spéciales pour l'impression 3D, le cladding laser, l'alliage laser, la réparation laser, la trempe laser et les technologies de prototypage rapide tridimensionnel.
La perte de matière lors de l’usinage peut être considérablement réduite, ce qui permet d’obtenir des produits peu coûteux et très performants. D'autre part, les nanomatériaux en poudre d'alliage à haute entropie peuvent également être utilisés comme matériaux fonctionnels dans les domaines de la catalyse, de la résonance plasmonique de surface, de l'électronique, du magnétisme, du stockage de l'énergie, et les nanomatériaux d'alliage à haute entropie peuvent être utilisés comme matériaux fonctionnels dans les domaines de la catalyse, de la résonance plasmonique de surface, de l'électronique, du magnétisme, du stockage de l'énergie et de l'imagerie bio/plasma.
Les poudres d'alliage à haute entropie peuvent être utilisées comme matières premières pour la préparation de blocs, de plaques, de revêtements ou de films présentant d'excellentes propriétés mécaniques, physiques et chimiques. La poudre d'alliage à haute entropie peut être utilisée comme matière première pour la préparation de blocs, de plaques, de revêtements ou de films. Compte tenu de leur praticité, de leur facilité de traitement et de leur respect de l'environnement, les alliages à haute entropie sont prometteurs en tant que matières premières pour les matériaux structurels et fonctionnels. Les poudres d'alliages à haute entropie ont un large éventail d'applications en tant que matières premières pour la production de matériaux structurels et fonctionnels. Les alliages à haute entropie ont un grand potentiel d'utilisation en tant que matières premières pour les matériaux structurels et fonctionnels.