吴学宏，机械工程专业，硕士研究生，中共党员，副教授（破格），电工高级技师。主要从事数字智能制造和高熵合金方面的研究和教学工作。甘肃有色冶金职业技术学院科学技术协会副秘书长，《金昌职教研究》主编，甘肃有色冶金职业技术学院学术委员会委员，金昌市青年创新创业导师，中国机械工程学会机械设计工程师，Solidworks机械设计师，国家职业技能鉴定车工考评员。主持、参与省部级项目4项，厅局级项目5项，院级项目7项，横向课题1项。发表学术论文20余篇（其中SCI收录1篇，国际学术会议1篇，CSCD 2篇，中文核心期刊论文3篇），出版《电工学》《电工基础》《机械设计基础》等教材5部，主持“电工学”院级精品课1门，申请发明专利和实用新型专利12项,授权11项。

高熵合金是近年来在探索大块非晶合金的基础上发现的一类无序合金,主要表现为化学无序。一般为无序固溶体,原子在占位上随机无序。高熵合金具有显微结构简单、不倾向于出现金属间化合物、具有纳米析出物与非晶质结构等特征。
当然,目前高熵合金已经发展到高熵非晶、高熵陶瓷和高熵薄膜。高熵合金的固溶体不同于传统的端际固溶体,即有一种元素为溶剂,其他元素则为溶质。对于高熵合金所形成的无序固溶体,很难区分哪种元素是溶剂,哪种元素是溶质,其成分一般位于相图的中心位置,具有较高的混合熵,通常称为高熵稳定固溶体。
由于高熵合金具有非常高的混合熵,常常倾向于形成FCC或BCC简单固溶体相,而不形成金属间化合物或者其他复杂有序相。独特的晶体结构使得多主元高熵合金呈现许多优异性能,如高强度、高室温韧性,以及优异的耐磨损、耐氧化、耐腐蚀和热稳定性。高熵合金独特的组织特征和性能,不仅在理论研究方面具有重大价值,而且在工业生产方面也有巨大的发展潜力。目前在某些领域,有一些高熵合金材料已经作为功能和结构材料使用。高熵合金材料的发现正好弥补了大块非晶合金的室温脆性和耐高温性能易受到晶化温度或玻璃化转变温度的影响等缺点,特别是高熵合金的耐高温性,高温相结构更稳定。由于飞机发动机等使用的高温合金和大块非晶材料中合金元素种类越来越多,含量越来越高,高熵合金的研究也有望对这些重要材料的发展提供很好的理论指导,因此高熵合金的概念一经提出就引起了人们广泛的关注。
高熵合金被认为是最近几十年来合金化理论的三大突破之一(另外两项分别是大块金属玻璃和橡胶金属)。高熵合金独特的合金设计理念和显著的高混合熵效应,使其形成的高熵固溶体合金在很多性能方面具有潜在的应用价值,有望用于耐热和耐磨涂层、模具内衬、磁性材料、硬质合金和高温合金等。目前关于高熵合金的应用性研究主要包括集成电路中的铜扩散阻挡层,四模式激光陀螺仪,氮化物、氧化物镀膜涂层,磁性材料和储氢材料等。总之,未来高熵合金的应用前景十分广阔,同时可以很好地弥补块体非晶合金应用中的室温脆性大和无法在高温下使用的不足。

目录
第1章 绪 论…………………………………………………………………… 1
1.1 高熵合金的发现…………………………………………………………… 1
1.2 高熵合金的发展…………………………………………………………… 4
1.3 高熵合金元素的使用…………………………………………………… 15
1.4 高熵合金的显微结构…………………………………………………… 18
第2章 高熵合金简介………………………………………………………… 22
2.1 高熵合金纤维…………………………………………………………… 24
2.2 高熵合金薄膜…………………………………………………………… 26
2.3 高熵合金涂层…………………………………………………………… 30
2.4 非晶合金柔性电子学…………………………………………………… 38
第3章 高熵合金的特性……………………………………………………… 44
3.1 高熵效应………………………………………………………………… 44
3.2 晶格畸变效应…………………………………………………………… 46
3.3 缓慢扩散效应…………………………………………………………… 46
3.4 “鸡尾酒”效应………………………………………………………… 48
3.5 高熵合金复合材料的性能……………………………………………… 48
3.6 浓度波对高熵合金强韧化的影响……………………………………… 50
3.7 冲击载荷对高熵合金性能的影响……………………………………… 53
第4章 高熵合金的制备及制造……………………………………………… 57
4.1 制备高熵合金元素选择原则…………………………………………… 57
4.2 高熵合金的制备方法…………………………………………………… 58
4.3 高熵合金复合材料的制备……………………………………………… 61
4.4 高熵合金制造业分析…………………………………………………… 64
4.5 高熵合金制造业发展面临的八个挑战………………………………… 64
4.6 四项可行性建议及相关注意事项……………………………………… 65
第5章 熵对非晶合金形成及热稳定性的影响…………………………… 70
5.1 熵对玻璃形成能力的影响……………………………………………… 70
5.2 熵对热稳定性和纳米晶化的影响……………………………………… 73
5.3 高熵非晶合金GFA 和热稳定性的关系………………………………… 78
第6章 高熵合金涂层腐蚀性能研究……………………………………… 82
6.1 高熵合金涂层的耐蚀机理……………………………………………… 82
6.2 高熵合金涂层的制备工艺……………………………………………… 84
6.3 合金元素对涂层耐蚀性的影响………………………………………… 86
6.4 工艺参数对涂层耐蚀性的影响………………………………………… 88
第7章 高熵合金的变形行为及强韧化…………………………………… 89
7.1 高熵合金的结构特征及变形机理研究的挑战………………………… 91
7.2 典型高熵合金的力学性能与变形行为………………………………… 93
7.3 高熵合金的强韧化……………………………………………………… 98
第8章 激光熔敷FeCoNiCrAl2Si对H13热轧辊的再制造………… 104
8.1 实验方法………………………………………………………………… 104
8.2 实验结果与分析………………………………………………………… 105
8.3 再制造后涂层性能分析………………………………………………… 109
第9章 高熵合金应用举例………………………………………………… 113
9.1 高熵陶瓷………………………………………………………………… 113
9.2 Ni-Cr-Si-Al-Ta高熵合金制备薄膜电阻……………………………… 147
9.3 轻质柔性高熵合金……………………………………………………… 155
9.4 医用高熵合金…………………………………………………………… 165
第10章 高熵合金前沿研究………………………………………………… 180
10.1 晶界析出相助力强度1597MPa、伸长率25.3%高熵合金………… 180
10.2 增材制造高熵合金的相变诱导强化研究…………………………… 181
10.3 高熵合金、中熵合金低周疲劳加载下的变形机理研究…………… 185
10.4 利用可塑性变形析出相提升高熵合金疲劳寿命…………………… 187
10.5 难熔高熵合金独特的弹塑性变形行为研究………………………… 193
10.6 激光熔覆Ni625/WC涂层的减振降噪和摩擦磨损性能研究……… 197
10.7 Fe40Mn40Co10Cr10 高熵合金在不同温度的位错结构及
塑性强化转变机制…………………………………………………… 204
10.8 超高强塑性的高熵合金研究………………………………………… 205
10.9 超弹性高熵Elinvar合金……………………………………………… 209
10.10 高熵合金纳米粒子增强带间跃迁用于有效光热转换……………… 215
参考文献…………………………………………………………………………… 217