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表征高熵“Cantor”合金 CrCoMnFeNi 的疲劳行为
近年来，高熵合金 (HEA) 引起了材料界的极大兴趣，主要是因为某些成员表现出了令人着迷的特性，并且它们代表了合金设计的新方法。在这个多组分合金系统系列中，近等原子五组分“Cantor”合金 CrCoMnFeNi 尤其引人注目，因为这种合金表现出了卓越的机械性能，而且只有在温度降低到低温状态时，这种性能才会增强。尽管人们对这种合金系统很感兴趣，但迄今为止很少有人研究过这种合金或其成分变体的循环疲劳载荷行为。在这里，我研究了 Cantor 合金的耐损伤疲劳行为以及温度和载荷比对改变这种行为的影响，以及可能导致观察到的变化的潜在机制。这些测试条件涵盖三个温度范围：293 K、198 K 和 77 K；此外，还调查了在每个温度范围内增加载荷比 R 的影响。在巴黎区阈值和线性部分进行的疲劳测试表明，Cantor 合金的疲劳行为具有温度依赖性；随着温度降低到低温区，疲劳曲线向更高的 ΔK 方向移动，表明在较低温度下对疲劳裂纹扩展的抵抗力更高。此外，观察到更高的负载比对这种抵抗力产生负面影响，导致随着 R 比的增加，ΔK 向更低的方向移动。测试后，进行了一系列机械研究，以调查这种观察到的变化的根本原因。裂纹闭合测量、裂纹路径形态和断口分析提供了强有力的证据，表明粗糙度引起的裂纹闭合是主要作用机制。
用于电催化应用的高熵材料
摘要 高熵材料因其结构的复杂性和性能的优越性已被广泛证实是一种可能的先进电催化剂。人们已做出大量努力来模拟高熵催化剂的原子级细节，以提高自下而上设计先进电催化剂的可行性。在本综述中，首先，我们概述了基于密度泛函理论的各种建模方法的发展。我们回顾了用于模拟不同高熵电催化剂的密度泛函理论模拟的进展。然后，我们回顾了用于电催化应用的高熵材料模拟的进展。最后，我们展示了该领域的前景。缩写：HEMs：高熵材料；CCMs：成分复合材料；DFT：密度泛函理论；LDA：局部密度近似；GGA：广义梯度近似；VASP：维也纳从头算模拟软件包；ECP：有效核势； PAW：投影增强波势；VCA：虚拟晶体近似；CPA：相干势近似；SQS：特殊准随机结构；SSOS：小集有序结构；SLAE：相似的局部原子环境；HEA：高熵合金；FCC：面心立方；BCC：体心立方；HCP：六方密堆积；ORR：氧还原反应；OER：氧化物析出反应；HER：氢析出反应；RDS：限速步骤；AEM：吸附质析出机理；LOM：晶格氧氧化机理；HEOs：高熵氧化物；OVs：氧空位；PDOS：投影态密度；ADR：氨分解反应；NRR：氮还原反应；CO 2 RR：CO 2 还原反应；TMDC：过渡金属二硫属化物；TM：过渡金属； AOR：酒精氧化反应；GOR：甘油氧化反应；UOR：尿素氧化反应；HEI：高熵金属间化合物。
高度可逆钠储存的高渗透金属 - 有机框架
最近，将高熵引入各种用于不同应用的材料引起了研究人员的兴趣越来越大，并促进了一系列单相多层（等极）材料的快速发展。[1-4]在无序的多组分系统中，大型构型熵被认为可以稳定晶体结构，从而传递高渗透效果（HE）效应，即，熵驱动的施加效果以及相关的“鸡尾酒”效应由阳离子混合以及化学和结构多样性产生。[1,4,5] Within the past few years, a large number of high-entropy materials (HEMs), represented first by high-entropy alloys (HEAs) [1,5–8] and later by high- entropy oxides (HEOs), [3,9–13] have been utilized in a broad range of applications, including environmental protection, elec- trochemical energy storage, and thermo- electric and catalytic applications.在电池材料中，最近的几份报告表明，高熵的引入可以大大改善循环性能，例如，在HEO和高渗透氧气中（HEOFS）。[9,10,14–24] In a previous study by our group, rock-salt (Co 0.2 Cu 0.2 Mg 0.2 Ni 0.2 Zn 0.2 )O was proposed as a promising anode material for lithium-ion batteries (LIBs), with a unique entropy- stabilized Li-storage mechanism, guaranteeing the reversible conversion reaction and leading to improved cycling stability and Coulombic efficiency.[25,26]另一个针对电化学应用的限制是，据报道，HEO在电化学循环期间会经历不利的相位，这可以使其成为[9]此外，HU和同事在层状O3型HEO上报道了钠离子电池（SIBS）的互嵌型阴极[10]，表现出良好的长期可环性和速率性能，并促进宿主矩阵的熵稳定。然而，高注册材料的缺点是它们的制备通常涉及具有高能量成本的程序，例如（高能量）球磨碎或高温处理（> 900°C），并且可以容易容易出现相位分离（例如，对于多物质纳米属粒子）。
西西里岛2024年联合国会的行为和...
开发新的和先进的材料，其特征是多功能但可量身定制的特性以及改善的环境兼容性是科学界面临的最大挑战之一，即满足不断发展的现代现代，更可持续的技术以及未来的突破性。朝这个方向发展，近年来已经出现了基于高渗透方法的材料设计的新概念，成为材料科学领域的热门趋势之一。这种概念的应用导致了广泛的有趣材料的发展，即所谓的高渗透材料（HEMS），具有出色的物理和化学特性，从高渗透合金（HEAS）开始，首次引入了Cantor等人的研究。1和Ye等。2在2004年。下摆由等摩尔或接近等摩尔比的多个主元素（通常为五个或更多元素）组成，它们是由高构型驱动的实体溶液的一个同质单相结构中随机分布的。在下摆中，高渗透氧化物（HEO）是非常有吸引力的纳米材料，可以通过利用大量可能的元素组合来获得惊人的特性，从而使它们有可能适合多种应用，包括能量存储，包括储能，包括K型，大型K介电材料，水分拆卸，水分析，催化，催化，热保护和绝缘。最后，我们目前研究的一些例子报告为3,4。参考文献1 B. Cantor，I.T.H。Chang，P。Knight，A.J.B。 Vincent Mater。 SCI。Chang，P。Knight，A.J.B。Vincent Mater。SCI。SCI。在本次演讲中，将介绍一般概述高渗透材料，尤其关注HEO，这不仅是其合成和表征，而且还涉及其功能性能以及实际应用。eng。A 2004，375-377，213-218。2 J.-W。 Yeh，S.-K。陈 Lin，J.-Y. gan，T.-S。 Chin，T.-T。 Shun，C.-H。 Tsau，S.-Y. Chang Adv。 eng。 mater。 2004，6，299-303。 3 B.Petrovičovà，W。Xu，M.G。 Musolino，F。Pantò，S。Patané，N。Pinna，S。Santangelo，C。TrioloAppl。 SCI。 2022，12，5965。 4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。 SCI。 2023，13，721。2 J.-W。 Yeh，S.-K。陈Lin，J.-Y. gan，T.-S。 Chin，T.-T。 Shun，C.-H。 Tsau，S.-Y. Chang Adv。 eng。 mater。 2004，6，299-303。 3 B.Petrovičovà，W。Xu，M.G。 Musolino，F。Pantò，S。Patané，N。Pinna，S。Santangelo，C。TrioloAppl。 SCI。 2022，12，5965。 4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。 SCI。 2023，13，721。Lin，J.-Y.gan，T.-S。 Chin，T.-T。Shun，C.-H。 Tsau，S.-Y. Chang Adv。 eng。 mater。 2004，6，299-303。 3 B.Petrovičovà，W。Xu，M.G。 Musolino，F。Pantò，S。Patané，N。Pinna，S。Santangelo，C。TrioloAppl。 SCI。 2022，12，5965。 4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。 SCI。 2023，13，721。Shun，C.-H。 Tsau，S.-Y.Chang Adv。 eng。 mater。 2004，6，299-303。 3 B.Petrovičovà，W。Xu，M.G。 Musolino，F。Pantò，S。Patané，N。Pinna，S。Santangelo，C。TrioloAppl。 SCI。 2022，12，5965。 4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。 SCI。 2023，13，721。Chang Adv。eng。mater。2004，6，299-303。 3 B.Petrovičovà，W。Xu，M.G。 Musolino，F。Pantò，S。Patané，N。Pinna，S。Santangelo，C。TrioloAppl。 SCI。 2022，12，5965。 4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。 SCI。 2023，13，721。2004，6，299-303。3 B.Petrovičovà，W。Xu，M.G。 Musolino，F。Pantò，S。Patané，N。Pinna，S。Santangelo，C。TrioloAppl。 SCI。 2022，12，5965。 4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。 SCI。 2023，13，721。3 B.Petrovičovà，W。Xu，M.G。Musolino，F。Pantò，S。Patané，N。Pinna，S。Santangelo，C。TrioloAppl。SCI。 2022，12，5965。 4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。 SCI。 2023，13，721。SCI。2022，12，5965。4 C. Triolo，S。Santangelo，B。Petrovičovà，M。G。Musolino，I。Rincón，A。Atxirika，S。Gil，Y。BelausteguiAppl。SCI。 2023，13，721。SCI。2023，13，721。
特刊“先进耐火合金”：金属，MDPI
在竞争激烈的全球市场上，具有极端且通常不寻常性能组合的金属材料一直供不应求。当前最先进的金属材料，如镍基高温合金，正在接近其发展的物理极限，因为未来应用所需的工作温度接近或超过了它们的熔点。能源和交通等社会影响重大领域的进步要求探索和开发新型材料解决方案，以在更高温度下改善结构或功能性能。先进难熔合金，特别是难熔金属间复合材料 (RMIC)，如 Nb-硅化物原位复合材料、Mo-硅化物基合金、难熔高熵合金 (RHEA)、难熔复合浓缩合金 (RCCA) 和难熔高温合金 (RSA)，作为潜在的结构材料，其使用温度远超镍基高温合金，引起了广泛关注 [1-5]。其中一些合金的优异性能使它们成为当前和未来广泛应用的有希望的候选材料。这些先进材料基于 13 种难熔金属，即钨、铼、锇、钽、钼、铌、铱、钌、铪、铑、钒、铬和锆，其熔点介于 1855 ◦ C（锆）和 3422 ◦ C（钨）之间。它们还可能包含其他元素，例如铝、硅和钛，旨在改善设计所需的性能（主要是机械和/或环境性能）。元素周期表中不同族的难熔金属的性能差异很大。难熔金属及其合金的共同特性是熔点高、高温强度高、对液态金属具有良好的耐腐蚀性。难熔金属在极高的温度下也能保持稳定的蠕变变形，部分原因是它们的熔点高。难熔金属可加工成线材、锭材、钢筋、板材或箔材。它们用途广泛，包括热金属加工、熔炉、照明、润滑剂、核反应控制棒、化学反应容器和空间核能系统。它们也是航空航天应用的关键高温材料。此外，难熔金属还可用作合金添加剂——例如，用于钢、高温合金和高熵合金 (HEA)。最后，应该提到的是，大多数难熔金属都具有生物相容性，为开发用于植入应用的生物材料铺平了道路。低温加工性差和高温氧化性差是大多数难熔金属和合金的缺点。通过使用特定的难熔金属和合金添加剂组合可以改善氧化性能。与环境的相互作用会显著影响它们的高温蠕变强度。这些金属和合金在高温下的应用通常需要使用保护气氛或涂层。最近，RMIC、RHEA、RCCA 和 RSA 已成为深入研究的主题，其中许多研究涉及用于航空航天应用的新型超高温材料的设计。本期特刊发表的论文提供了新的信息
特刊“先进耐火合金”：金属，MDPI
在竞争激烈的全球市场上，具有极端且通常不寻常性能组合的金属材料一直供不应求。当前最先进的金属材料，如镍基高温合金，正在接近其发展的物理极限，因为未来应用所需的工作温度接近或超过了它们的熔点。能源和交通等社会影响重大领域的进步要求探索和开发新型材料解决方案，以在更高温度下改善结构或功能性能。先进难熔合金，特别是难熔金属间复合材料 (RMIC)，如 Nb-硅化物原位复合材料、Mo-硅化物基合金、难熔高熵合金 (RHEA)、难熔复合浓缩合金 (RCCA) 和难熔高温合金 (RSA)，作为潜在的结构材料，其使用温度远超镍基高温合金，引起了广泛关注 [1-5]。其中一些合金的优异性能使它们成为当前和未来广泛应用的有希望的候选材料。这些先进材料基于 13 种难熔金属，即钨、铼、锇、钽、钼、铌、铱、钌、铪、铑、钒、铬和锆，其熔点介于 1855 ◦ C（锆）和 3422 ◦ C（钨）之间。它们还可能包含其他元素，例如铝、硅和钛，旨在改善设计所需的性能（主要是机械和/或环境性能）。元素周期表中不同族的难熔金属的性能差异很大。难熔金属及其合金的共同特性是熔点高、高温强度高、对液态金属具有良好的耐腐蚀性。难熔金属在极高的温度下也能保持稳定的蠕变变形，部分原因是它们的熔点高。难熔金属可加工成线材、锭材、钢筋、板材或箔材。它们用途广泛，包括热金属加工、熔炉、照明、润滑剂、核反应控制棒、化学反应容器和空间核能系统。它们也是航空航天应用的关键高温材料。此外，难熔金属还可用作合金添加剂——例如，用于钢、高温合金和高熵合金 (HEA)。最后，应该提到的是，大多数难熔金属都具有生物相容性，为开发用于植入应用的生物材料铺平了道路。低温加工性差和高温氧化性差是大多数难熔金属和合金的缺点。通过使用特定的难熔金属和合金添加剂组合可以改善氧化性能。与环境的相互作用会显著影响它们的高温蠕变强度。这些金属和合金在高温下的应用通常需要使用保护气氛或涂层。最近，RMIC、RHEA、RCCA 和 RSA 已成为深入研究的主题，其中许多研究涉及用于航空航天应用的新型超高温材料的设计。本期特刊发表的论文提供了新的信息