編輯推薦：文章通過機械合金化（MA）和放電等離子燒結(jié)（SPS）制備了一種高熵合金，并研究了構(gòu)型熵對其微觀結(jié)構(gòu)、磁性能和阻尼行為的影響。隨著Co含量的增加，HEAs的構(gòu)型熵從0.88R增加到1.23R，磁學(xué)性能顯著降低，但內(nèi)耗（IF）峰值單調(diào)增加。添加15at%Co元素時，最大內(nèi)耗達到0.073。隨著構(gòu)型熵的增加，除了鐵磁阻尼機制外，位錯阻尼機制也被引入到HEAs中，磁機械滯后和位錯能量耗散的協(xié)同效應(yīng)，確保了FeMnCrCo 高熵合金在寬應(yīng)變幅度下保持高阻尼性能。通過微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控，可以擴大阻尼合金在極端條件下的應(yīng)用可能性。

高熵合金得益于其特殊的微觀結(jié)構(gòu)和前所未有的機械性能結(jié)合，迅速成為一個新的研究前沿，其一系列卓越的性能，包括高強度、延展性/韌性、出色的耐磨性和熱軟化性，為合金設(shè)計提供了一種新的概念。從構(gòu)型熵的角度設(shè)計一種新材料成為可能，進而突破傳統(tǒng)材料的性能限制。隨著高速化和穩(wěn)定化的發(fā)展需求，降低振動和噪聲影響變得越來越重要。阻尼合金通過其內(nèi)在機理，能夠?qū)C械振動能轉(zhuǎn)化為熱能，這被認為是解決這一問題的最有效途徑。

迄今為止，大量具有高阻尼性能的合金不斷被發(fā)現(xiàn)。在這些阻尼合金中，很多在特定的工程環(huán)境中應(yīng)用有限。因此，探索一類綜合性的結(jié)構(gòu)和功能一體化材料對于阻尼合金更廣泛應(yīng)用具有重要現(xiàn)實意義。而通過高熵合金的成分設(shè)計理念，調(diào)整其元素分布或構(gòu)型熵，進而調(diào)控出優(yōu)異的結(jié)構(gòu)和功能特性，將是結(jié)構(gòu)-功能一體化材料極具前途的選擇之一。

西南交通大學(xué)王萬鑫碩士生為第一作者，徐軼副教授為通訊作者，研究了FeMnCrCo系高熵合金磁機械滯后與位錯能量耗散的協(xié)同阻尼效應(yīng)機理，詳細討論了構(gòu)型熵對微觀結(jié)構(gòu)、磁性能和阻尼行為的影響。相關(guān)論文以題為“Synergistic damping effect mechanism of magneto-mechanical hysteresis and dislocations energy dissipation in FeMnCrCo high entropy alloys”發(fā)表在Materials Science and Engineering: A。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141412

圖1 SEM 圖像和 EDS 圖：(a) Fe 65 Mn 20 Cr 15 HEA；(b) Fe 50 Mn 20 Cr 15 Co 15 HEA

圖2 Fe 65-x Mn 20 Cr 15 Co x (x = 0, 5, 10, 15) HEA的阻尼-應(yīng)變幅值圖

圖3 磁滯回線圖：(a) Fe 65-x Mn 20 Cr 15 Co x (x = 0, 5, 10, 15) HEA；(b) Fe 65 Mn 20 Cr 15 HEA；(c) Fe 60 Mn 20 Cr 15 Co 5 HEA；(d) Fe 55 Mn 20 Cr 15 Co 10 HEA；(e) Fe 50 Mn 20 Cr 15 Co 15 HEA

圖4 HEAs的磁疇結(jié)構(gòu)：(a) Fe 65 Mn 20 Cr 15 HEA；(b) Fe 60 Mn 20 Cr 15 Co 5 HEA；(c) Fe 55 Mn 20 Cr 15 Co 10 HEA；(d) Fe 50 Mn 20 Cr 15 Co 15 HEA。

圖5 Fe 50 Mn 20 Cr 15 Co 15 HEA的TEM圖像：(a) (b) (c)明場圖像；(b)對應(yīng)于(a)中紅色線框標記的區(qū)域的圖像；(d)是(c)中用紅色圓圈標記的 SAED 圖案。