有關青島保溫鋼管的主要應用

作為保溫鋼管的核心效應之一，緩慢擴散效應是非常重要的。高熵合金優(yōu)異的高溫強度、高溫相穩(wěn)定性以及納米晶的產(chǎn)生都是緩慢擴散效應的作用，并且已利用此效應進行擴散膜、高熵合金涂層包覆等的研究。盡管高熵合金的緩慢擴散效應具有重要的科學價值和科研意義，但是關于這方面的直接研究十分有限。關于高熵合金擴散系數(shù)和激活能的研究成果鮮有報道，有關高熵合金擴散機制的研究仍缺乏數(shù)據(jù)。雖然已有數(shù)據(jù)證明元素在高熵合金的擴散系數(shù)小于在傳統(tǒng)合金中的擴散系數(shù)，但是與吉布斯-杜亥姆方程和愛因斯坦-斯托克斯方程的分析結果相反。目前，很多研究學者提出了對高熵合金遲滯擴散現(xiàn)象的質疑。有研究表明高熵合金具有緩慢擴散效應，該效應導致合金中原子在動力學上遲滯，并通過研究擴散系數(shù)在高熵合金和傳統(tǒng)合金的差異證明了高熵合金的遲滯擴散效應。但是，對于高熵合金的遲滯擴散效應仍存在爭議，如按照吉布斯-杜亥姆方程和爰因斯坦-斯托克斯方程，合金中熵值高會導致原子高速擴散，這就與高熵合金的緩慢擴散效應相悖。盡管高熵合金領域已碩果累累，研究深度和系統(tǒng)性也在增加，僅有的關于高熵合金擴散系數(shù)與傳統(tǒng)合金及純金屬擴散系數(shù)的對比的報道是葉均蔚課題組在2013年發(fā)表的。由于高熵合金有至少5種主要元素，原子周圍的元素種類較傳統(tǒng)合金復雜，很難區(qū)分合金中的溶劑與溶質，故對高熵合金擴散系數(shù)及激活能的測定難度很大，這也是其擴散機制了解不透徹且存在爭議的原因所在。葉均蔚教授和張勇教授認為，包括保溫鋼管擴散機制在內的幾個問題是亟待解決的重要理論問題，這些問題的解決將能更充分地從理論方面來解釋高熵合金異于（優(yōu)于）傳統(tǒng)合金的原因。高熵合金被認為是近幾十年來的合金設計理論三大突破之一。

    由于高熵合金的組分較多，并且可以通過對元素的適當調節(jié)即可開發(fā)大量、新的合金體系，是個可合成、可分析與控制的新領域。同時，高熵合金的特點也在許多方面影響其物理冶金的過程，在熱力學方面高熵效應促進固溶相的形成，影響微觀結構和組織。緩慢擴散效應降低了擴散速度和相轉化率，從而影響相變動力學。嚴重的晶格畸變效應不僅影響高熵合金的變形過程，也與其微觀組織、結構、各種性能之間有密切聯(lián)系，但也影響了熱力學和動力學。雞尾酒效應是考慮元素組成、結構和微觀組織對性能整體效果的影響。通過傳統(tǒng)熔煉、鍛造、粉末冶金等方法制備塊體、涂層和薄膜，從而獲得高硬度、耐高溫、抗氧化和抗腐蝕等綜合性能優(yōu)異的高熵合金材料。具體來說，高熵合金可應用于以下方面。高熵合金具有很高的耐高溫性、耐蝕性及耐磨性，可用于制造渦輪葉片。保溫鋼管良好的塑性使其易于制成渦輪葉片，而其優(yōu)良的耐蝕性、耐磨性、高加工硬化率及耐高溫性能，可保證渦輪葉片長期、穩(wěn)定地工作，提高服役安全性，減少葉片的磨損和腐蝕失效。高熵合金在獲得高硬度的同時，具有較好的塑性、韌性。

    例如，o。Feconicrcu經(jīng)50%壓下率冷壓（即冷壓合金時的塑性變形量達到50%）后，非但沒有出現(xiàn)任何裂紋，反而在枝晶內部出現(xiàn)了納米結構，大小約數(shù)納米到數(shù)十納米，合金硬度得到進一步提升，故而高熵合金應用于高速切削刀具的制造具有明顯的優(yōu)勢。高熵合金具有軟磁性及高電阻率，因而在高頻通信器件中有很大的應用潛力。可用于制作高頻變壓器、發(fā)動機的磁芯以及磁屏蔽、磁頭、磁光碟、高頻軟磁溥膜以及喇叭等。隨著航空航天領域的發(fā)展以及對高性能材料的迫切需求，以及手機、電腦等3C產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，關于輕質高熵合金的研究需要投入更多的關注。難熔高熵合金以其優(yōu)異的耐高溫性能作為耐熱涂層已經(jīng)吸引了科研工作者的投入研究，目前關于難熔高熵合金的報道相對較少。未來需要建立起難熔高熵合金的結構與性能的關系，系統(tǒng)地研究其在高溫時的變形機制。