近几年的研究发现高熵合金在硬度，耐腐蚀性，耐磨性及加工硬化等性能中拥有更好的表现，已迅速成为研究的主题, 并且已经得到一部分应用，如耐磨耐蚀涂层和冲压模具。但由于高熵合金研究历史较短，目前对于高熵合金的变形机制知之甚少。科学家们还需进一步研究，才能为高熵合金的应用开辟无限发挥的空间。

1.2 发展现状

叶均蔚教授提出高熵合金的概念后，并对其进行了一系列的研究。他认为高熵合金具有体心立方和面心立方结构，合金结构并不会因为组元的增加而改变，还会由于高熵效应使合金更加稳定，在此点上可以将其视为传统的基体合金，可加工可分析。但是与传统合金不同，高熵合金不是以一种元素为主，自由度很高，可以改变其成分而得到不同的性能。在高熵合金中还观察到了纳米析出相，与传统的纳米材料制备方法不同，高熵合金是通过熔炼的方法制备的，因此高熵合金还为纳米材料的制备了一个方向。另外还发现高熵合金的耐腐蚀性和耐磨性更优于传统合金。这一研究成果发表出来后引起了各国学者的关注，很多学者也开始把高熵合金作为研究项目，但目前为止对于高熵合金的形成机理人们还没能进行很系统的了解。现在关于晶体相的发生、结构和性质的理论和实验研究也都被限制在拥有一个或两个主成分的合金上，人们对在多主元相图边缘区域的合金有着高度发达的信息和了解，而对于在相图中心的合金的认识比较少。对于三元合金，这种不平衡有着重要的意义，并且随着组元数的增加变得更加明显。大部分四元或者更高的系统中，关于相图中心的合金人们几乎一无所知,除了最近已经报道了的高熵合金系统。另外，现在所做的研究也都是针对其硬度，耐高温性及耐磨损性等方面，各方面的性能如力学性能和变形机理也缺乏系统的认知，所以到现在为止人们对高熵合金的了解整体上看还是比较缺乏的。

1.3 定义及理论依据

1.3.1 定义

1996年，叶均蔚教授将高熵合金定义为：由n（n≥5）种金属或金属与非金属，以等摩尔或近等摩尔比（各组元原子百分比不超过35％）经熔炼，烧结或其他方法组合而成具有金属特性的材料[3]。如下式所示：

   1.为n个主要元素的（n元合金系统）：5≤n≤13

   2.每个主要元素的原子百分比：5％≤n≤35％

   3.每个次要元素：n≤5％

1.3.2 理论依据

材料的状态及特性与熵和自由能息息相关。热力学中熵是表示混乱度的一个参数，熵随着系统混乱度的增大而变大。在合金中，相比原子排列混合熵，原子振动组态，电子组态，磁矩组态等所贡献的熵较小[4]，可以忽略，因此高熵合金混合熵主要是指原子排列混合熵[5]。 

根据玻尔兹曼假设，高熵合金中混合熵较高，引起自由能的明显下降，使得有序化程度减轻，有利于合金在高温下保持稳定。另外混合熵还促进了组元互溶，使得合金形成简单的固溶体。另外并不是所有由五种主要元素等摩尔比组成的合金都能形成高熵合金固溶体。只有经过精心挑选的组合物才能形成fcc和bcc固溶体。直到今天也没有关于密排六方（hcp）结构的高熵合金的报道。主要原因可能是对于元素周期表中的纯元素（可适用的），hcp结构通常在低温下保持稳定并且在高温下可以转化为bcc或者fcc结构。大部分的高熵合金固溶体是通过试错法确认的，因为对于四元或者更高的系统还没有相图。所以，试错法是开发高性能高熵合金的主要方法。

1.4 结构与性能 某种高熵合金变形机理的研究(2):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_50122.html