最近,高熵合金 (HEA) 已将合金设计方法转变为一种新的范式。HEA 具有新颖的核心效应,例如高混合熵、缓慢扩散(形成 IMC 的机会较小)、固溶相和晶格畸变。迄今为止,已经在航空航天、汽车、能量存储、传感和核电站等各个领域设计了各种HEA 。尽管 HEA 在各种应用中取得了这些有吸引力的发展,但它们在微连接中的作用仍然缺乏。
对于高熵效应,混合的吉布斯自由能(ΔG mix)更负,因此,各个元素优选以混乱的方式分布而不是形成IMC 。文献中有多种制备 HEA 的方法。以前的大部分报告都是基于电弧熔炼和铸造方法 。. 粉末冶金由于其均匀的微观结构和通过机械合金化扩展的固溶度等优点而在世界范围内变得流行。此外,烧结产品没有通常在铸造方法中突出的收缩凝固缺陷。最近,在 HEA 的 3D 打印和多材料连接方面出现了一些值得注意的作品. 然而,增材制造工艺在其商业应用中几乎没有障碍。例如,工艺具有相互依赖的工艺参数,通常难以控制以获得更好的微观结构特征。此外,在 3D 打印的 HEA 中形成针状马氏体结构可能会损害通过 SPS 工艺生产的 HEA 中不存在的接头特性。马氏体组织的控制还需要退火工艺以将它们的针状形状限制为等轴晶粒。因此,我们使用先进的粉末冶金技术开发了一种 AlZnCuFeSi 合金。获得了非 Cantor 双 BCC + FCC 型微观结构,以平衡 HEAF 的延展性和强度,以适应 Al-、Fe- 和 Cu 组分。Si和Fe分别提供高温稳定性和机械加工性。