大連理工材料科學(xué)與工程學(xué)院王清教授及團(tuán)隊(duì)成員在高性能高熵合金的軟磁性能研究方面取得了突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)-功能一體化的材料設(shè)計，相關(guān)工作以‘A novel soft-magnetic B2-based multi-principal-element alloy with a uniform distribution of coherent body-centered-cubic nanoprecipitates’為題發(fā)表在材料科學(xué)領(lǐng)域頂尖期刊《Advanced Materials》上(IF=27.398)。
高溫用軟磁材料是航空航天等領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵，可作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子、變壓器、磁力軸等，工作溫度為673-1073K（約400~800℃），需要兼具優(yōu)異軟磁性能和高溫力學(xué)性能。但是目前常用的軟磁材料存在渦流損耗高、高溫組織穩(wěn)定性差、服役溫度低、制備工藝復(fù)雜等問題。而這項(xiàng)研究創(chuàng)新性地利用納米粒子的形貌調(diào)控合金的軟磁性能，形成了全新的以性能目標(biāo)為導(dǎo)向的成分、組織設(shè)計方法，為高性能結(jié)構(gòu)-功能一體化先進(jìn)材料的發(fā)展打開新的思路。
王清教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計了一種全新的合金——Al1.5Co4Fe2Cr軟磁高熵合金。該合金具有球形BCC納米粒子在B2基體上共格析出的獨(dú)特微觀組織。由于BCC納米粒子中含有磁性元素，且粒子尺寸僅為3-7 nm，這些納米磁子的存在使得高熵合金具有高飽和磁化強(qiáng)度的同時，展現(xiàn)出極低的矯頑力；且高溫長期時效后，合金仍具有優(yōu)異的軟磁性能，這歸因于共格組織的高溫穩(wěn)定性，同時也提升了合金的居里溫度。此外，高熵合金中多主元混合的本征成分特性增加電子散射的概率，從而大幅增加了合金電阻率，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有軟磁合金的電阻率（3-5倍），有效降低了合金的磁滯損耗，為其在高溫環(huán)境中服役提供了保證。
軟磁高熵合金Al1.5Co4Fe2Cr的BCC/B2共格組織及其性能
《Advanced Materials》是Wiley旗下的綜合類期刊，2019年期刊影響因子：27.398，是工程與計算大學(xué)科、材料與化學(xué)大領(lǐng)域的頂尖期刊，其H5因子排名位于非綜述類期刊第二名。
文章第一作者是材料學(xué)院博士研究生馬躍，通訊作者為材料學(xué)院王清教授和美國田納西大學(xué)T. G. Nieh教授；物理學(xué)院張慶瑜教授和材料學(xué)院董闖教授參與了論文思路的討論，德國馬普所周徐洋博士和B.Gault博士在3D原子探針實(shí)驗(yàn)方面給予了幫助。同時，致謝國家自然科學(xué)基金、“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計劃、以及重點(diǎn)高校基礎(chǔ)研究計劃等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202006723
文章來源：大連理工新聞網(wǎng) 聲明：本文為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表本官網(wǎng)立場，所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容！ |
