南乌拉尔国立大学 (SUSU) 研究了高熵合金 (HEA) 的耐腐蚀性。通过在合金中添加各种化学元素，科学家们打算改善它们的特性。理论和实践研究的结果已发表在斯科普斯索引的高级期刊上。
高熵合金 (HEA) 是一类新型金属材料，各国研究人员正在积极研究。科学家们被这组合金的许多方面所表现出的高水平有用特性所吸引。这些特性之一是耐热性—由一些高熵合金制成的部件和结构能够承受高温下的负载而不会产生明显的变形。
但是，在高温下，高熵合金会氧化，从而导致合金产品受到腐蚀。南乌拉尔国立大学的科学家正在研究这个问题并进行一系列实验，以确定哪些元素会增加或相反地降低高熵合金的抗氧化性。
“在研究它们耐高温氧化的方向上，国际上开展的研究相对较少。为了准备我们研究的实际部分，我们准备了一篇评论文章并研究了同事的所有可用结果。因此，可以确定高熵合金组成中哪些元素更可取，哪些元素会降低抗氧化性，并提出自己的方法来提高抗腐蚀性。”项目经理、化学博士、教授、材料科学和材料物理化学系的叶夫根尼·特罗菲莫夫说。
理论研究成果发表在第二四分位数《材料》杂志上。在实验开始之前，南乌拉尔国立大学研究团队的同事可以使用它们。与此同时，科学家们通过分析基于 Al-Co-Cr-Fe-Ni 成分的合金开始了他们工作的实际部分。研究人员正在熔炼 高熵合金并研究其抗氧化性。在最近的一项研究中，科学家们已经确定了锰和硅添加剂对这种特性的影响。
实验在 700 到 1000 摄氏度的温度范围内进行。样品在给定温度下保持 10 小时，并监测其重量。
“氧化过程中含硅 (Al0.45CoCrFeNiSi0.45) 的合金重量增加约 0.1 毫克/平方厘米，而添加锰 (Al0.25CoCrFeNiMn) 的合金重量增加约 1 毫克/平方厘米。此外，含硅合金还表现出优异的耐高温氧化性，主要是由于在表面形成了保护性氧化层，富含 Al2O3 和 SiO2（氧化铝和氧化硅）。对于含锰合金，氧化层的形成并不能提供足够的防腐蚀保护，”叶夫根尼·特罗菲莫夫说。
科学家们已经证明，可以使用热力学计算来预测在许多情况下氧化行为的实验分析结果。工作成果发表在高度评价的杂志“真空”（Q1）上。
值得一提的是，这项工作得到了俄罗斯基础研究基金会的资助 - 与车里雅宾斯克州联合举办了最佳区域项目竞赛。
我们补充说，南乌拉尔国立大学正在积极开发风电场的其他工作领域。 2020 年，力学、激光加工和数字化生产技术实验室获得了俄罗斯科学基金会的资助，用于开发一个将高熵合金用于增材技术的项目。
南乌拉尔国立大学 (SUSU) 是一所数字化转型大学，在许多主要的领域引领创新研究，发展科学技术。学校按照俄罗斯联邦科技发展战略，重点发展数字工业、材料科学和生态学领域的大型科学交叉学科项目。在科技年，南乌拉尔国立大学将参加优先-2030计划。该大学履行乌拉尔世界级跨区域科学和教育中心区域项目办公室的职能。