[发明专利]高熵非晶合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高熵非晶合金材料，其特征在于，所述高熵非晶合金材料为5种或6种单质元素或单质元素与合金元素组成的块体或条带；且各元素的原子百分比相等，下面提供几种块体及条带的原子百分比组成为：

(a)Ti₂₀Zr₂₀Ni₂₀Cu₂₀Be₂₀;

(b)Ti₂₀Hf₂₀Ni₂₀Cu₂₀Be₂₀;

(c)Nb_zNi_zZr_zTi_zCu_zBe_z，（z=100/6）；

(d)Ti_zZr_zHf_zNi_zCu_zBe_z，z=100/6）；

(e)Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Cu_20-xNi_x)Be₂₀,其中x=0～20；

(f)Ti₂₀Zr₂₀Ni₂₀Co₂₀Cu₂₀;

(g)Ti₂₀Zr₂₀Ni₂₀Co₂₀Hf₂₀;

(h)Nb₂₀Ni₂₀Zr₂₀Ti₂₀Co₂₀;

(i)Nb₂₀Ni₂₀Zr₂₀Ti₂₀Cu₂₀;

(j)Nb₂₀Ni₂₀Zr₂₀Co₂₀Cu₂₀;

(k)Nb_zNi_zTi_zZr_zCo_zCu_z,（z=100/6）。

其中下标为各组元的原子百分数。

2.根据权利要求1所述高熵非晶合金材料，其特征在于，所述(a)～(e)可以制备出块体非晶合金，且临界尺寸分别达到3mm、2mm、1.5mm或≥6mm；所述(f)～(k)可以制备出厚度为20～50μm的非晶合金条带。

3.一种高熵非晶合金材料的制备方法，其特征在于，所述高熵非晶合金材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将上述合金按化学式配比转换成质量百分比后进行称量配料，各元素均采用纯度为99.9%以上纯金属；

（2）在真空电弧炉中将原料熔炼制成母合金锭，并反复重熔以保证合金锭的成分均匀性；

（3）将母合金置于真空电弧炉中，电弧熔化后吸铸到带有空腔的铜模中快速冷却，得到块体高熵非晶合金棒材或板材；或将母合金置于快速凝固装置的感应炉中熔化，熔化后喷射到带有空腔的铜模具中快速冷却，得到块体高熵非晶合金棒材或板材；或将母合金置于快速凝固装置的感应炉中熔化，熔化后喷射到高速旋转的铜辊轮表面快速冷却得到条带状高熵非晶合金；

（4）采用X射线衍射仪检测获得样品的结构，差式扫描量热仪分析样品的非晶特征转变温度；

（5）将上述块体高熵非晶合金切割成Φ3×6mm、Φ2×4mm或Φ1.5×3mm的压缩试样，在电子式万能材料试验机上进行压缩实验，用引伸计测量样品在压缩过程中的变形量，用计算机记录载荷、位移数。

所述在熔化和吸铸/喷射的过程中需控制好各工艺参数，保证所制得的样品充型良好，表面光洁、无缩孔；条带厚度为20–50μm，宽度达10mm以上，有良好的韧性、表面平滑和无孔洞裂痕缺陷。

4.根据权利要求3所述高熵非晶合金材料的制备方法，其特征在于，所述铜模具的空腔直径为1～30mm；薄带制备时铜辊轮转动时的线速度为20～50m/s。