1、原子級(jí)可控高熵合金登上最新Nat. Commun.

日本東北大學(xué)環(huán)境研究院Yoshihiro Chida團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)，可以在真空中合成原子級(jí)可控的單晶高熵合金表面，并評(píng)估其催化性能。該平臺(tái)提供了對(duì)電催化的微觀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)至關(guān)重要的基本信息，即多組分合金表面微結(jié)構(gòu)與其催化特性之間的詳細(xì)關(guān)系。在低指數(shù)單晶Pt基襯底（Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt(hkl)）上合成了納米厚的Pt和等原子比Cr-Mn-Fe-Co-Ni外延堆垛層，即所謂的Cantor合金，作為氧還原反應(yīng)（ORR）電催化的Pt基單晶合金表面模型。與Pt-Co二元表面相比，高熵合金表面具有更優(yōu)異的氧還原反應(yīng)性能，從而證明了該平臺(tái)的實(shí)用性。該研究以題為“Experimental study platform for electrocatalysis of atomic-level controlled high-entropy alloy surfaces”發(fā)表在知名期刊Nature Communications上。

2、名古屋大學(xué)Yusuke Yamauchi團(tuán)隊(duì)Nat. Commun.: 介孔高熵合金

名古屋大學(xué)Yusuke Yamauchi團(tuán)隊(duì)通過表面活性劑自組裝的方法首次合成了形貌規(guī)整的介孔高熵合金PtPdRhRuCu，所得到的介孔PtPdRhRuCu合金具備均勻的納米孔道以及高密度外暴露的高熵活性位點(diǎn)。由于高熵效應(yīng)和介孔結(jié)構(gòu)效應(yīng)，PtPdRhRuCu在電解水產(chǎn)氫（HER）中獲得了極佳的催化活性以及穩(wěn)定性，并同時(shí)適用于堿性（1 M KOH）、中性（1 M PBS）、酸性（0.5 M H2SO4）。近期，該研究成果以題為“Mesoporous multimetallic nanospheres with exposed highly entropic alloy sites”發(fā)表在Nature Communications上。第一作者為日本國立物質(zhì)材料研究所康運(yùn)卿博士。

3、名古屋大學(xué)Yusuke Yamauchi團(tuán)隊(duì)Nat. Commun.: 介孔高熵合金

據(jù)中國科學(xué)院官網(wǎng)介紹，力學(xué)研究所戴蘭宏研究團(tuán)隊(duì)前期工作研發(fā)了一種具有剪切自銳（self-sharpening）特性的鎢高熵合金，首次在鑄態(tài)鎢合金中實(shí)現(xiàn)了自銳性的突破，使高速穿甲侵徹能力獲得顯著提高。近期，戴蘭宏團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校、北京航空航天大學(xué)、香港理工大學(xué)和香港城市大學(xué)，在超高強(qiáng)鎢高熵合金的研究中又取得重要進(jìn)展。科研人員提出了逐級(jí)可控有序納米沉淀強(qiáng)韌化的新策略。該策略在高溫（900℃）和中溫（650℃）分級(jí)時(shí)效，實(shí)現(xiàn)了納米片層狀δ相和納米顆粒狀γ"相差異性可控的雙共格納米沉淀相析出，使所制備鎢高熵合金材料具有2.15GPa的超高室溫強(qiáng)度和15%的拉伸塑性。同時(shí)，該鎢高熵合金在800℃高溫環(huán)境下仍可保持1GPa以上的高屈服強(qiáng)度。與已報(bào)道相關(guān)鎢合金和難熔高熵合金相比，所研制鎢高熵合金強(qiáng)塑性目前在國際上處于最優(yōu)水平。研究人員對(duì)不同拉伸變形階段的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)表征分析，揭示了位錯(cuò)滑移切過兩種共格沉淀相并保持完美的共格結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了材料晶體結(jié)構(gòu)“切過而不斷”，這是該合金材料具有超高強(qiáng)塑性的主要原因。位錯(cuò)切過δ片層沉淀后，片層出現(xiàn)了顯著的局部高應(yīng)變，同時(shí)保持了晶體結(jié)構(gòu)連續(xù)，有效釋放由位錯(cuò)塞積產(chǎn)生的應(yīng)力集中，避免了裂紋提前萌生誘致的脆性破壞。位錯(cuò)切過共格γ"沉淀后，發(fā)生共格強(qiáng)化和有序強(qiáng)化，使材料強(qiáng)度進(jìn)一步提高。兩種不同形態(tài)納米沉淀相的協(xié)同強(qiáng)韌化，實(shí)現(xiàn)了該合金強(qiáng)度和塑性的同步提升。逐級(jí)可控的沉淀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了鎢高熵合金的超高強(qiáng)塑性，為高性能先進(jìn)合金材料研發(fā)提供了新思路。?相關(guān)研究成果以Ultra-strong tungsten refractory high entropy alloy via stepwise controllable coherent nanoprecipitations為題，發(fā)表在Nature Communications上。

4、香港城市大學(xué)Adv. Mater.綜述：利用晶格畸變實(shí)現(xiàn)高熵合金的多功能性

香港城市大學(xué)楊勇教授團(tuán)隊(duì)對(duì)表現(xiàn)出嚴(yán)重晶格畸變的多功能HEA進(jìn)行了系統(tǒng)性綜述，涵蓋了為理解晶格畸變而開發(fā)的理論模型、用于表征晶格畸變的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算方法、晶格畸變對(duì)合金性能的影響，以及畸變高熵合金的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。通過這篇綜述文章，作者希望能夠促進(jìn)對(duì)晶體固體中扭曲晶格的進(jìn)一步研究。

相關(guān)研究工作以“Multifunctional High Entropy Alloy Enabled by Severe Lattice Distortion”為題發(fā)表在Advanced materials上。

5、Acta Materialia: 3D打印高熵合金的加工-結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系研究

南京理工大學(xué)曹陽教授聯(lián)合馬薩諸塞大學(xué)陳文教授通過激光定向能量沉積（L-DED）和激光粉末床融合（L-PBF）兩種不同的打印工藝制備了多組分CoCrFeMnNi合金，并對(duì)該AM HEAs的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)行為和變形機(jī)制進(jìn)行了比較研究。兩種樣品中，都形成了高度不均勻的微觀結(jié)構(gòu)，由柱狀晶粒、凝固單元和位錯(cuò)胞狀結(jié)構(gòu)組成。然而，在晶體學(xué)織構(gòu)、單元尺寸和元素分布方面卻存在巨大差異。L-DED樣品中更深的熔池有助于形成<101>/<111>的混合織構(gòu)，而L-PBF樣品具有較淺熔池，沿著堆疊方向形成<001>織構(gòu)。盡管L-DED工藝中冷卻速率低得多，但是該樣品中的<101>/<111>織構(gòu)促進(jìn)了泰勒強(qiáng)化，導(dǎo)致其屈服強(qiáng)度與L-PBF樣品相當(dāng)。在L-DED樣品中，<101>/<111>織構(gòu)提高了流變應(yīng)力，促進(jìn)了變形孿晶的激活。此外，L-DED樣品中更大的凝固單元尺寸和跨越胞壁的元素偏聚增加了位錯(cuò)存儲(chǔ)能力和對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用，誘導(dǎo)塑性變形過程中出現(xiàn)大量的平面滑移帶和微帶。與L-PBF樣品相比，L-DED樣品中增強(qiáng)的塑性變形能力產(chǎn)生了更持久的應(yīng)變硬化，從而產(chǎn)生了更高的延展性。

相關(guān)研究成果以題為“ Microstructure and mechanical behavior of additively manufactured CoCrFeMnNi high-entropy alloys: Laser directed energy deposition versus powder bed fusion”發(fā)表在國際期刊Acta Materialia上。