第一作者：Jingjing Liang，Guanghui Cao

通訊作者：付磊，曾夢琪

通訊單位：武漢大學

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高熵合金（HEAs）是一種包含五種或更多元素的新型合金，每個元素的原子百分比在5%到35%之間。與傳統合金設計理念不同，HEAs通過高配置熵促進形成固溶體合金，從而為材料設計帶來了范式轉變。HEAs具有輻射抗性、高強度、穩定性、高催化活性和光熱轉換效率等卓越的性能，讓它在結構應用、能源、治療等領域展現出巨大潛力。

本綜述提供了HEAs可控合成的全面概述，從成分設計到形態控制、結構構建和表面/界面工程，還介紹了與HEAs相關的基本參數和先進的表征方法，并提出了未來發展方向。

圖文導讀

圖 1：HEAs的可控合成示意圖

圖 2：碳熱沖擊策略合成八元合金納米粒子的高熵混合狀態

圖 3：HEAs中元素的調制

圖 4：具有0D形貌的羥基磷灰石

圖 5：1D、2D和3D HEAs的合成

圖 6：HEAs中金屬間化合物、非晶和準晶結構的構建

圖 7：HEAs的表面改性

圖 8：HEAs的表面重構

圖 9：HEAs中層狀相界面的構建

圖 10：HEAs中沉淀-基質界面的構建

總結展望

本文綜述了高熵合金的可控合成，包括成分設計、形態控制、結構構建和表面/界面工程等方面。通過高熵混合和元素調節，實現了合金的精確設計，制備了具有不同維度和形態的HEAs。

結構上，通過構建固溶體、金屬間化合物、非晶相和準晶相，優化了HEAs的性能。表面和界面工程通過修飾、重構和多相構造，進一步提高了HEAs在催化和力學性能方面的應用潛力。研究亮點包括實現了原子精度的調控和高熵混合，以及通過先進的表征技術深入理解了合金的原子配置和電子結構。

未來的研究將集中在探索新的合成方法、深入理解生長機制、利用高通量計算方法篩選和設計具有特定性能的HEAs，以及擴大HEAs在光催化、生物醫學和等離子體領域的應用。

文獻信息

標題：Controllable synthesis of high-entropy alloys

期刊：Chem. Soc. Rev.

DOI：10.1039/d4cs00034j