難熔高熵合金在高溫下具有優異的強度、韌性、硬度、耐磨性和抗疲勞性能，在航空航天工業、燃氣輪機、核工業等高溫領域發揮著極其重要的作用。本書主要討論了難熔高熵合金材料的設計方法和制備技術，主要內容包括第一性原理模擬與熱力學計算、難熔高熵合金的強韌化設計、難熔高熵合金粉體制備與增材制造技術、難熔高熵合金薄膜制備技術、難熔高熵合金的高溫氧化與防護。
“裝備零件快速智能電弧噴涂搶修技術及其應用”獲2011國家科技進步二等獎（排名1）；“面向再制造的表面工程技術基礎”獲2013國家自然科學技術二等獎（排名5）；主持國家重點研發計劃項目1項（首席）、國家863計劃項目1項（首席）、國家自然科學基金項目2項、北京市科技計劃項目、軍隊項目等項目10項。
目錄
“21世紀先進制造技術叢書”序
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 難熔高熵合金的概念發展 1
1.2 難熔高熵合金的結構與性能 2
1.2.1 難熔高熵合金的組織結構特點 2
1.2.2 難熔高熵合金的力學性能特點 4
1.2.3 難熔高熵合金性能調控方法 6
1.3 難熔高熵合金的制備方法 7
1.4 難熔高熵合金的現存問題 8
1.5 難熔高熵合金未來研究方向 10
參考文獻 12
第2章 第一性原理模擬與熱力學計算 21
2.1 第一性原理方法概述 22
2.1.1 多粒子體系的薛定諤方程 22
2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 22
2.1.3 Kohn-Sham方程 23
2.1.4 常用第一性原理計算軟件 24
2.2 難熔高熵合金的結構模型 26
2.2.1 超胞結構模型 27
2.2.2 特殊準隨機結構模型 27
2.2.3 相干勢近似模型 29
2.2.4 晶格畸變 29
2.3 難熔高熵合金的力學性質計算 33
2.3.1 單晶彈性常數 33
2.3.2 多晶彈性性質 34
2.3.3 理想拉伸強度 36
2.4 熱力學相圖計算 38
2.4.1 相圖計算簡介 38
2.4.2 難熔高熵合金相圖 38
2.4.3 陶瓷相復合難熔高熵合金相圖 41
2.5 機器學習的性能預測及勢函數 44
2.5.1 難熔高熵合金機器學習的性能預測 44
2.5.2 機器學習勢在計算難熔高熵合金中的應用 47
參考文獻 48
第3章 難熔高熵合金的強韌化設計 50
3.1 難熔高熵合金的強化機理 50
3.2 合金元素在難熔高熵合金中的作用機制 52
3.2.1 NbMoTaWZr難熔高熵合金組織結構與力學性能 52
3.2.2 NbMoTaWTi難熔高熵合金組織結構與力學性能 54
3.2.3 MoTaWRe難熔高熵合金組織結構與力學性能 57
3.3 陶瓷強化難熔高熵合金設計 58
3.3.1 碳化物陶瓷強化NbMoTaW難熔高熵合金 58
3.3.2 氮化物陶瓷強化NbMoTaW難熔高熵合金 65
3.4 NbMoTaWX(X = Ti,V,Cr,Zr,Hf,Re)難熔高熵合金計算與驗證 70
3.4.1 第一性原理研究 71
3.4.2 微觀組織結構及成分分析 84
3.4.3 力學性能分析 88
3.5 (NbTaW)100–xMox和(NbTaMo)100–xWx難熔高熵合金計算與驗證 90
3.5.1 第一性原理研究 90
3.5.2 微觀組織結構及成分分析 97
3.5.3 力學性能分析 104
參考文獻 106
第4章 難熔高熵合金粉體制備與增材制造技術 109
4.1 噴霧造粒+射頻等離子體球化法 109
4.1.1 噴霧造粒法制備NbMoTaWZr難熔高熵合金球形粉末 110
4.1.2 噴霧造粒法制備(NbMoTaWZr)98(HfC)2難熔高熵合金球形粉末 120
4.2 機械破碎+射頻等離子體球化法 130
4.3 等離子旋轉電極霧化法 139
4.3.1 等離子旋轉電極霧化法機理和特點 140
4.3.2 等離子旋轉電極霧化法在難熔高熵合金球形粉末加工中的應用 142
4.4 難熔高熵合金激光成形技術 146
參考文獻 158
第5章 難熔高熵合金薄膜制備技術 161
5.1 難熔高熵合金薄膜研究概述 161
5.2 難熔高熵合金薄膜制備方法 162
5.3 難熔高熵合金薄膜性能特點 164
5.3.1 力學性能 164
5.3.2 熱穩定性能 180
5.3.3 耐腐蝕性能 181
5.3.4 抗輻照性能 183
5.4 難熔高熵合金薄膜的應用前景 186
參考文獻 186
第6章 難熔高熵合金的高溫氧化與防護 189
6.1 難熔高熵合金的高溫氧化行為 189
6.1.1 幾種典型難熔高熵合金的高溫氧化行為 191
6.1.2 合金化法提高難熔高熵合金的抗氧化性能 195
6.2 難熔高熵合金表面抗氧化涂層技術 201
6.2.1 包埋滲鋁涂層 202
6.2.2 包埋滲硅涂層 204
6.2.3 料漿燒結硅化物涂層 208
參考文獻 211
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