高熵合金(High-entropy alloys)简称HEA,一般是由五种或五种以上等原子量或大约等原子量金属生成的合金。高熵合金和传统的合金不同,有多种金属元素却不会脆化,是一种新的材料。高熵合金是在传统合金的基础之上提出的,作为一种新型的固溶体合金,其强度、抗断裂能力、抗拉强度、抗腐蚀及抗氧化特性都比传统合金更加优异。
由于高熵合金具有合金热力学上的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应和性能上的“鸡尾酒”效应等,所以高熵合金具有高强度、高硬度、高耐磨或耐高温软化等性能特点。高熵合金优异的性能决定了其广阔的应用空间,其潜在的应用领域包括:耐磨涂层、高频交流材料、核结构材料、光传输材料、生物医用材料、储氢材料、船舶与海洋工程材料、热电材料、超导材料和电磁材料等。整体来看,由于发展时间较短,高熵合金行业市场饱和度较低,应用前景十分广阔。
高熵合金的出现解决了装备用材急需,为装备应用打开了一扇新的大门。除高超声速飞行器关键部件、发动机涡轮叶片等航空领域外,高熵合金在其他军事、核能等领域也有重要应用前景,如小型核岛保护层、金属构件表面涂层等。近年来,国家陆续发布多项政策鼓励高温合金材料、含能材料等的开发应用,鼓励高端装备制造业快速发展,进一步促进高熵合金需求的增长,推动市场规模扩张。
中国高熵合金行业研究虽然起步晚于欧美日等发达国家,但是近年来在政府政策的支持下、行业内企业的发展下、相关专家学者的研究下,中国高熵合金市场规模得到了极大的扩充,技术水平、生产能力也有了较大提高,更出现了中联先进钢铁材料技术有限责任公司、北京研邦新材料科技有限公司等一批具有较强竞争能力的高熵合金企业。根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年中国高熵合金行业市场发展现状及产销数据分析报告》,2019年,中国高熵合金产业市场规模达到3720万元,增长率高达80.85%。
新思界
行业研究员表示,近几年,随着高熵合金的优异性能逐渐被更多群体所熟知,越来越多的企业开始尝试将高熵合金应用到自己的产品中,例如苏泊尔、华为、格力等许多国内大型企业均已开始或计划涉足高熵合金应用相关的研究。目前,国内还没有企业将高熵合金规模化应用到生产中,高熵合金在企业产品中的应用仍处于探索期或计划期。但是,未来,随着对高熵合金应用进行研究的企业越来越多,企业用户对高熵合金的需求将快速增长,同时企业用户一旦试用成功,将扩大高熵合金的使用规模,企业用户对高熵合金的需求潜力相比大学和科研单位更大。