多主体TiZrHf(Ta,Y,Cr) 合金膜的结构演变,机械性能和热稳定性
Yung-I Chen1, Tzu-Yu Ou1, Li-Chun Chang2,3
1Department of Optoelectronics and Materials Technology, National Taiwan Ocean University, Keelung 202301, Taiwan.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 14, 2025
概括
这项研究研究了多主元素合金,将结构指标如混合和价值电子度与相位形成相关联. TiZrHf ((Ta,Y,Cr) 薄膜呈现出不同的固体溶液 (HCP和BCC),受元素添加的影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 合金开发 合金开发
- 薄膜技术 薄膜技术
背景情况:
- 多主元素合金 (MPEA) 对于先进的应用至关重要.
- 在MPEA中确定相结构依赖于诸如混合 (ΔHmix),混合 (ΔSmix),原子大小差异 (δ) 和价值电子度 (VEC) 等指标.
- 了解MPEA电影中的结构-属性关系是至关重要的.
研究的目的:
- 为了制造和表征TiZrHf,TiZrHfTa,TiZrHfY和TiZrHfCr片.
- 探索MPEA结构指标和由此产生的阶段结构之间的相关性.
- 为了研究这些MPEA膜的机械性能和热稳定性.
主要方法:
- 用于片制造的联合喷射技术.
- 用X射线衍射进行相位结构分析.
- 机械测试和热稳定性分析.
主要成果:
- TiZrHf薄膜形成一个六角密封 (HCP) 固体溶液.
- TiZrHfTa 薄膜形成了一个以身体为中心的立方体 (BCC) 固体溶液.
- TiZrHfY薄膜形成了一个单一的HCP固体溶液.
- TiZrHfCr膜形成了一个纳米晶BCC固体溶液.
- 结晶行为与四个关键的MPEA指标相关联.
结论:
- 元素添加 (Ta,Y,Cr) 显著影响基于TiZrHf的MPEA薄膜的相位结构.
- 观察到的相位结构 (HCP,BCC) 与基于混合,,原子大小差异和VEC的预测保持一致.
- 该研究提供了通过控制的组成和加工来定制MPEA薄膜特性的见解.
