中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王清教授及團隊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)現了結構-功能一體化的材料設計，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(dòng)機轉子、變壓器、磁力軸等，工作溫度為673-1073 K（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、高溫組織穩定性差、服役溫度低、制備工藝復雜等問(wèn)題。而這項研究創(chuàng )新性地利用納米粒子的形貌調控合金的軟磁性能，形成了全新的以性能目標為導向的成分、組織設計方法，為高性能結構-功能一體化先進(jìn)材料的發(fā)展打開(kāi)新的思路。
王清教授團隊設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特微觀(guān)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度的同時(shí)，展現出極低的矯頑力；且高溫長(cháng)期時(shí)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定性，同時(shí)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，遠高于現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。
《Advanced Materials》是Wiley旗下的綜合類(lèi)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(lèi)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；我校物理學(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)驗方面給予了幫助。同時(shí)，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?；A研究計劃等項目的資助。
