过渡元素高熵合金

北京中诺课程 2024-04-03 11:48:48

过渡元素概述

过渡元素(transitionelements)是元素周期表中从ⅢB族到VⅢ族的化学元素。这些元素在原子结构上的共同特点是价电子依次充填在次外层的d轨道上,因此,有时人们也把镧系元素和锕系元素包括在过渡元素之中。

另外,ⅠB族元素(铜、银、金)在形成+2和+3价化合物时也使用了d电子;ⅡB族元素(锌、镉、汞)在形成稳定配位化合物的能力上与传统的过渡元素相似,因此,也常把ⅠB和ⅡB族元素列入过渡元素之中。

过渡元素又可分为:外过渡元素(又称d区元素)及内过渡元素(又称f区元素)两大组。

外过渡元素包括镧、锕和除镧系锕系以外的其它过渡元素,它们的d轨道没有全部填满电子,f轨道为全空(四、五周期)或全满(第六周期)。

内过渡元素指镧系和锕系元素,它们的电子部分填充到f轨道。

d区过渡元素可按元素所处的周期分成三个系列:

①位于周期表中第4周期的Sc~Ni------称为第一过渡系元素。

②第5周期中的Y~Pd称为第二过渡系元素。

③第6周期中的La~Pt称为第三过渡系元素。

过渡元素高熵合金以Al、Mg、Co、Cu、Cr、Fe、Mn、Ni,Ti、Sn和Zn等作为主元素,其中AlCrFeNi、CoCrFeNi、AlCoFeNi、AlCoCrNi和AlCoCrFe是目前过渡元素高熵合金中采用最多的元素组合。

过渡元素高熵合金制备方法

1.AlCrFeNi采用高纯度的Al、Cr、Fe、Ni为原料,重量百分比分别为:31.3、18.5、21.6、28.6;在氩气的保护下,利用真空中频感应加热炉熔炼AlCrFeNi多主元合金。

2.激光熔覆法:激光熔覆制备高熵合金的优势在于对高熵合金形成元素的选择几乎无限制,尤其针对高熔点金属材料在低熔点合金表层成型,且熔覆粉末合金成分易调节。

3.采用机械合金化和真空热压烧结的方法成功制备了BCC与FCC双相共存的AIxCoCrCu0.5FeNi高熵合金,随着Al元素含量的增加,BCC相的含量和晶格常数亦变大。

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