高熵材料是一種由五種或更多種元素組成的新型材料,具有高混合熵值。這種材料的特點包括多元化成分、均勻分布以及高熵等。高熵材料具有許多獨特的物理和化學特性,如優異的抗氧化性能、高溫穩定性、抗腐蝕性和良好的熱導率等,這些特性使高熵材料在航空航天、能源、環保和電子等多個領域具有廣泛的套用前景。高熵材料的製備方法主要有機械合金化和氣相沉積兩種。
高熵材料的一個重要分類是高熵合金,其「高熵」指的是在原子尺度上的化學無序或拓撲無序,即合金的原子排列混亂度高,處於一個無序狀態。高熵合金材料是由五種或更多種等完全或接近等摩爾分數的金屬組成的均勻固溶體,具有高度混雜度和高熵度的特點,廣泛套用於航空航天、能源、交通、電子、生物醫學等領域。
此外,高熵陶瓷也是高熵材料的一個重要分類,包括高熵氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等多種材料。
儘管高熵材料具有許多獨特的性能和套用前景,但目前仍面臨製備成本高、加工困難和缺乏系統性的理論研究等挑戰。然而,隨著科學技術的發展,這些問題有望逐步得到解決,高熵材料的套用前景將會更加廣闊。