高熵合金氢脆行为的研究进展

摘要

高熵合金是一种由五种或以上金属元素组成的新型材料，因其独特的“高熵效应”、复杂的原子排列结构以及元素间的协同作用（俗称“鸡尾酒效应”），在耐腐蚀和力学性能方面表现优异，被视为极具潜力的新一代工程材料。然而，在氢气等含氢环境中，高熵合金也可能出现“氢脆”现象——即氢进入材料内部导致其韧性下降、易于开裂的问题，这严重制约了其在氢能源、海洋风电等关键领域的应用。本文系统梳理了高熵合金的分类与主流制备技术（如3D打印、磁控溅射、机械合金化等），并重点阐述了其氢脆行为的最新研究进展。文章指出，氢脆的发生与氢含量、合金元素种类、微观组织结构等多重因素密切相关。通过调整成分（如添加钼、硼等元素）、优化热处理工艺、调控晶粒尺寸与缺陷分布，可显著提升高熵合金的抗氢脆能力。未来，该领域仍需进一步揭示氢脆的微观机制，发展成分与结构协同设计策略，并推动高熵合金在真实极端环境中的性能评价与工程化应用。

基金资助

2023年泰州市中小企业科技成果转化专项资金资助项目（SCG202317）