文档摘要：高熵合金是近年来迅速发展起来的一种新型金属材料,具有特殊的优异性能.然而,目前高熵合金多采用液相法制备,存在能耗高、沸点低、易挥发、合金元素易偏析、收缩气孔等问题,使得其制备成本高.本文提出了采用熔盐电解工艺直接电解混合金属氧化物,低温制备CoCrFeNi高熵合金的研究方法,并对高熵合金化机理进行了探究.研究结果表明,在900℃、3.1V电解电压和CaCl2熔盐条件下可通过电解混合氧化物直接制备得到CoCrFeNi高熵合金,本工艺与传统高熵合金制备工艺相比具有温度低、流程短、成本低的优势.研究发现固态混合氧化物直接电解脱氧过程与氧化物的分解电压相关,分解电压较低且相近的CoO、NiO先脱氧形成CoNi合金,Fe2O3先还原为Fe3O4,再得到金属Fe后形成CoNiFe合金,并随着电解时间的延长,各金属元素的含量逐渐趋近等比例.分解电压较高的Cr2O3脱氧速度较慢,最终与CoNiFe合金形成CoCrFeNi,各元素相互扩散逐渐趋近形成等比例的CoCrFeNi高熵合金,最终形成单相FCC结构的CoCrFeNi高熵合金.本研究表明,采用低温熔盐电解工艺可实现直接利用混合金属氧化物制备高熵合金,通过调控电解电压和电解时间可得到成分相对均匀的CoCrFeNi高熵合金.本研究可为低成本制备高熵合金提供参考.
Abstract：High-entropyalloywithspecialandexcellentpropertiesisanewtypeofmetalmaterialthathasrapidlydevelopedinrecentyears.However,thepreparationprocessofhigh-entropyalloysmostlyusesliquid-phasemethodwhichisprocesswithhigh-energyconsumption,lowboilingpoint,easyvolatilizationofalloyelements,andshrinkageporosity,resultinginhighcost.ThisworkproposesaresearchmethodforpreparingCoCrFeNihigh-entropyalloysbydirectelectrolysisusingthemixedmetaloxidesastherawmaterialsatlowtemperatures,andexploresthemechanismofhigh-entropyalloying.TheresultsindicatethatCoCrFeNihigh-entropyalloyscanbedirectlypreparedbyelectrolysisat900℃,3.1V,andCaCl2moltensalt.Thedirectelectrolysisdeoxidationprocessofthesolidmixedoxidesisrelatedtothedecompositionvoltageoftheoxides.CoOandNiOwithlowerandsimilardecompositionvoltagefirstdeoxygenatetoformCoNialloy,Fe2O3firstreducestoFe3O4,andthenmetalFeisobtainedtoformCoNiFealloy.Astheelectrolysistimeprolongs,thecontentofvariousmetallicelementsgraduallyincreasesinequalproportionandformsthefinalCoCrFeNihigh-entropyalloy.ThedeoxygenationrateofCr2O3duetohigherdecompositionvoltageisslower,andultimatelyformsCoCrFeNiandsolid-phasediffusiongraduallyapproachesanequalproportion,ultimatelyformingasingle-phaseFCCstructureofCoCrFeNihigh-entropyalloy.Thisstudyshowsthathigh-entropyalloyscanbepreparedfromthemixedmetaloxidesbymoltensaltelectrolysisprocess.CoCrFeNihigh-entropyalloywithrelativelyuniformcompositioncanbeobtainedbyadjustingtheelectrolysisvoltageandelectrolysistime.Thisstudycanprovideareferenceforlowcostpreparationofhigh-entropyalloys.
作者：胡蒙均 蒋小娟 温良英 胡丽文 扈玫珑 罗翔宇 Author：HUMengjun JIANGXiaojuan WENLiangying HULiwen HUMeilong LUOXiangyu
作者单位：重庆工业职业技术学院机械设计及其自动化学院,重庆401120重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(z1)
分类号：D430
关键词：熔盐电解 CoCrFeNi高熵合金 合金化机理
Keywords：moltensaltelectrolysis CoCrFeNihigh-entropyalloys alloyingmechanism
机标分类号：TG176TQ153.2O646
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：熔盐电解制备CoCrFeNi高熵合金及其合金化机理研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(z1)胡蒙均 蒋小娟 温良英 胡丽文 扈玫珑 罗翔宇高熵合金是近年来迅速发展起来的一种新型金属材料,具有特殊的优异性能.然而,目前高熵合金多采用液相法制备,存在能耗高、沸点低、易挥发、合金元素易偏析、收缩气孔等问题,使得其制备成本高.本文提出了采用熔盐电解工艺直接...参考文献和引证文献
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关键词：熔盐电解,CoCrFeNi高熵合金,合金化机理,
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