對能夠承受極端環境（例如在核反應堆中面臨的環境）的材料的需求保證了對新合金和相關化合物的研究。HEA 由高濃度成分中的多種主要元素形成，這與側重于終端固溶體的傳統合金設計方法相反，在傳統合金設計方法中，單一元素作為與其他元素少量合金化的基礎 。這些多組分金屬系統中的廣泛合金化導致隨機單相固溶體的穩定化，通常是體心立方 (BCC) 或立方密排 (CCP) 結構。增加的構象熵，具有（或接近）等摩爾組成的系統的特征，被認為在單相穩定中起主要作用，盡管最近的研究表明這些假設有待澄清。高熵材料代表了未來在極端環境中應用的合金設計策略的最新水平。最近的數據表明，由于抑制了損傷的形成和演化，高熵合金 (HEA) 與現有的稀釋合金對應物相比表現出出色的抗輻射性。

來自美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和瑞典烏普薩拉大學的學者擴展了 HEA 概念，用于合成和表征新型高熵陶瓷作為新興材料，可用于高能粒子輻射是主要關注點的環境中。使用磁控濺射合成了五元耐火系統 CrNbTaTiW 中的新型碳化物。該材料表現出納米晶粒、單相晶體結構和約50at.% 的C含量。原位透射電子顯微鏡重離子輻照用于評估新型高熵碳化物 (HEC) 在573 K下的輻照響應，并與系統內的HEA進行了比較。在HEA和HEC 的微觀結構中，當劑量達到每個原子 10 個位移時，都不會出現位移損傷效應。令人驚訝的是，HEC 在所研究的條件下并未發生非晶化。Xe 被植入材料和成核氣泡中，但與傳統核材料相比尺寸更小，這表明它們是用于核能的潛在候選者。相關文章以“From high-entropy alloys to high-entropy ceramics: The radiation-resistant highly concentrated refractory carbide (CrNbTaTiW)C”標題發表在Acta Materialia。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.118856

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