1.4.1 结构特点

（1）倾向于形成简单体心立方及面心立方固溶体。在传统观念中，作为合金，多个主元混合时会形成金属间化合物，生成脆性相。而作为一种新型的合金材料，高熵合金虽然由多种金属合成，但是形成合金的结构并不复杂[6]，具有简单体心立方及面心立方结构，这主要是因为高熵效应。当合金主元较多使得混合熵高于金属间化合物的熵时，高熵效应就会抑制金属间化合物的产生，有利于主元的充分混合，进而形成简单的体心立方及面心立方结构。

（2）纳米析出甚至非晶化现象。在铸态或者是完全回火态下高熵合金会有纳米晶颗粒的析出[7]。这主要是因为高熵合金从固态溶化成液态时，合金中的元素排列混乱形成无序态，凝固后由于各元素的扩散与再次分配，使得析出物的成核与长大被延迟[6]，便于纳米相的形成。另外在高熵合金中，晶格畸变严重以及主元众多等因素也阻碍了原子间的扩散。这些都使得在冷却进程中，高熵合金形成非晶相。

1.4.2性能特点

材料的性能受其成分的影响。对于包含单个主要元素的传统合金，主要性能是由主导元素所决定的，其他次要的合金元素是用来增强一些特殊的性能。比如说，在低碳铁素体钢中，主要的机械性能是来自bcc结构的铁。碳作为一个间隙溶质元素，是用来固溶强化钢，也用来提升马氏体的淬火能力，这被称为相变强化。钢的主要性能还是来自于铁。对于铝合金和钛合金，它们的性能主要和铝和钛的主导地位相关。

金属间化合物的性能通常是基于两个元素，比如说Ti-Al系，Fe3Al和Fe3Si。金属间化合物是典型的有序相并且有些有严格的成分范围。对于位错运动，有序相的伯格斯矢量太大，这是金属间相通常很脆的原因。可以通过微合金化改善金属间化合物的塑性。

非晶态金属通常表现出超高的屈服强度，因为它们不包含任何传统弱化的因素，比如位错和晶界，它们的屈服强度通常是其相应的结晶对应的合金的三至五倍。

而对于高熵合金，它们的性质可以和任何构成元素都不同。比起传统合金相比，高熵合金拥有众多优越的性能。其是由多个主元构成，晶格畸变严重，从而使得位错难以在晶体中运动。并且，多元高熵合金若为结晶相，各主元的原子都可被当作溶质原子，很大程度上形成了饱和固溶体，被认为是一种“超级固溶体”[8]。固溶强化效应导致位错运动困难。若为非晶相，因为混乱度大，位错密度大，所以滑动变形困难。高熵合金中,位错的运动困难会使其强度与硬度都非常高。

高熵合金的耐蚀性能良好，明显优于其他合金。首先高熵合金组织结构简单，不易于形成第二相。其次高熵合金主元众多，某些元素例如Al，易于在合金表面形成致密的氧化膜以及合金体系中具有非晶、微晶、单相、低自由焓等结构，这些都有助于高熵合金耐蚀性能的改善。另外，结构强化也是有利因素。高熵合金的很多组织都是枝晶结构，在枝晶间容易出现无顺序组织和纳米微粒，这些也有利于耐蚀性能。

高熵合金的热稳定性非常好。因为高熵合金组元众多，体系混乱程度高。系统的混乱度随着温度的升高而变高。根据自由能公式，这会使得合金更加稳定。也就是说，当温度较高时，依旧存在固溶强化效应，所以在高温下，合金的强度和耐回火软化较好，明显比传统合金优异。

此外，高熵合金有着优越的磁学性能和抗氧化性能、良好的压缩性能和耐磨性能等，可应用于很多方面。 某种高熵合金变形机理的研究(3):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_50122.html