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高溫合金材料與傳統合金材料對比優勢

高溫合金材料具有優異的力學性能、耐高溫性能,耐磨、耐蝕性能,在許多領域均展現出了非常大的發展潛力。但高溫合金薄膜材料研究起步較晚,推進其工業化應用尚有一段距離。相較于傳統的合金材料,高溫合金成分復雜;且高溫合金材料性能與溫值不存在線性關系,無法僅利用混合溫設計出具有優異性能的多組分材料。然而,合金材料的設計和制備是一個漫長的過程,那么如何提高效率也是推進高溫合金發展的關鍵問題。

電熱合金

從傳統合金到高溫合金,合金材料的發展呈現了一個“溫增加”的發展趨勢。但是,實驗結果表明,混合溫與合金材料的性能之間為非線性關系,簡言之,并非是合金材料的混合溫值越高,合金性能越好;所以,一味的追求“高溫”并不能夠使材料的性能得到無限的優化。此外,隨著合金材料的溫值的增加,合金的構成元素數目也逐步增加。這意味著,合金的造價成本也要隨之升高。故而,一味追求高的混合溫非但不會使材料的性能得到提升,反而增加合金的成本,造成“賠了夫人又折兵”的局面。根據統計獲得的合金“性價比”圖可以發現,最具性價比的區域不是高溫合金區域,而是位于中溫合金和高溫合金的交界處,例如高溫合金、非晶合金、不銹鋼、中溫合金等更具成本效益。所以這一區域將會是未來材料發展的關鍵區域。

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在這種情況下,實現高溫合金材料高通量技術是非常有必要的。那么,到底什么是“高通量”技術呢?為什么它可以加速合金材料的研發進程呢?如果把合金材料比喻成海洋,開發新的合金體系比喻成海洋里各種各樣的魚;從傳統制備方法的角度出發,科研者就像是“垂釣者”,一次只能獲得一個合金體系,這樣“單次一個”的模式無疑降低了材料的研發效率。如果我們的科研者可以變成“撒網者”,單次可以獲得多個合金的體系,這種模式在很大程度上可以加快材料的研發進程。所以,高通量技術其實是一種并行制備技術,可以在單次制備的條件下,同時完成多個合金體系的制備,從而推動高溫合金的快速發展。

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高溫合金正處快速發展階段,中國也已成為國際研究領域的重要力量。如今,高溫合金作為材料界的新秀吸引著越來越多科學家的目光。雖然有著許多需要亟需解決的問題,但這阻礙不了科學家們永不停歇的腳步。高溫合金,合金材料界的“新秀”,前景可待,未來可期,等著你們一起來探索它未知的魅力!


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