第一作者：Jingjing Liang，Guanghui Cao

通訊作者：付磊，曾夢琪

通訊單位：武漢大學(xué)

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高熵合金（HEAs）是一種包含五種或更多元素的新型合金，每個(gè)元素的原子百分比在5%到35%之間。與傳統(tǒng)合金設(shè)計(jì)理念不同，HEAs通過高配置熵促進(jìn)形成固溶體合金，從而為材料設(shè)計(jì)帶來了范式轉(zhuǎn)變。HEAs具有輻射抗性、高強(qiáng)度、穩(wěn)定性、高催化活性和光熱轉(zhuǎn)換效率等卓越的性能，讓它在結(jié)構(gòu)應(yīng)用、能源、治療等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。

本綜述提供了HEAs可控合成的全面概述，從成分設(shè)計(jì)到形態(tài)控制、結(jié)構(gòu)構(gòu)建和表面/界面工程，還介紹了與HEAs相關(guān)的基本參數(shù)和先進(jìn)的表征方法，并提出了未來發(fā)展方向。

圖文導(dǎo)讀

圖 1：HEAs的可控合成示意圖

圖 2：碳熱沖擊策略合成八元合金納米粒子的高熵混合狀態(tài)

圖 3：HEAs中元素的調(diào)制

圖 4：具有0D形貌的羥基磷灰石

圖 5：1D、2D和3D HEAs的合成

圖 6：HEAs中金屬間化合物、非晶和準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的構(gòu)建

圖 7：HEAs的表面改性

圖 8：HEAs的表面重構(gòu)

圖 9：HEAs中層狀相界面的構(gòu)建

圖 10：HEAs中沉淀-基質(zhì)界面的構(gòu)建

總結(jié)展望

本文綜述了高熵合金的可控合成，包括成分設(shè)計(jì)、形態(tài)控制、結(jié)構(gòu)構(gòu)建和表面/界面工程等方面。通過高熵混合和元素調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了合金的精確設(shè)計(jì)，制備了具有不同維度和形態(tài)的HEAs。

結(jié)構(gòu)上，通過構(gòu)建固溶體、金屬間化合物、非晶相和準(zhǔn)晶相，優(yōu)化了HEAs的性能。表面和界面工程通過修飾、重構(gòu)和多相構(gòu)造，進(jìn)一步提高了HEAs在催化和力學(xué)性能方面的應(yīng)用潛力。研究亮點(diǎn)包括實(shí)現(xiàn)了原子精度的調(diào)控和高熵混合，以及通過先進(jìn)的表征技術(shù)深入理解了合金的原子配置和電子結(jié)構(gòu)。

未來的研究將集中在探索新的合成方法、深入理解生長機(jī)制、利用高通量計(jì)算方法篩選和設(shè)計(jì)具有特定性能的HEAs，以及擴(kuò)大HEAs在光催化、生物醫(yī)學(xué)和等離子體領(lǐng)域的應(yīng)用。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Controllable synthesis of high-entropy alloys

期刊：Chem. Soc. Rev.

DOI：10.1039/d4cs00034j