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复杂浓缩合金(CCA)应用前景广阔 国内外研究成果不断涌现

2025-05-27 17:27      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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复杂浓缩合金(CCA)应用前景广阔 国内外研究成果不断涌现

  复杂浓缩合金简称CCA或CCAs,是一种由多种主元素形成的固溶合金,其成分可能远非相等。复杂浓缩合金的概念来源于高熵合金(HEA),高熵合金是由五种或五种以上主元素以接近等原子比组成的合金,其成分相等或几乎相等。

  根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年复杂浓缩合金(CCA)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,复杂浓缩合金具有独特的化学无序结构,在航天航空、核能、医疗、国防军事、轨道交通等领域具有广阔应用前景。采用复杂浓缩合金的设计理念是提升合金低温性能的有效途径,近年来,复杂浓缩合金因其独特的化学组成和晶体结构,受到了广泛关注。

  全球复杂浓缩合金相关研究单位包括美国橡树岭国家实验室(ORNL)、阿尔伯塔大学、华盛顿大学、香港城市大学、西安交通大学金属材料强度国家重点实验室、上海高压科学与技术先进研究中心、北京科技大学等。

  美国ORNL研究人员利用3D打印技术打印出了由七种元素组成的铌基复杂浓缩合金,该材料具有极高的耐热性和轻量化特点,适用于涡轮叶片的制造。西安交通大学金属材料强度国家重点实验室研究人员基于机器学习,设计出一种L12析出强化型Fe35Co29Ni24Al10Ta2复杂浓缩合金,该复杂浓缩合金静力韧性高于迄今为止已知的所有低温用合金,在低温领域应用潜力大。

  近年来,随着研究深入,复杂浓缩合金类型不断增加,包括高/低温用复杂浓缩合金、面心立方(FCC)复杂浓缩合金(如FeCoCrNiMn、NiCoCrFe、CoNiV、NiCoCr等)、轻质铝基复杂浓缩合金(如AlMgLiZn、AlCrTiVNi5)、难溶性复杂浓缩合金(RCCA)等。

  为支持复杂浓缩合金基础研究,上海市科学技术委员会发布关于2025年度基础研究计划“探索者计划”(第一批)项目申报指南的通知,高强塑轻质复合浓缩合金材料研究作为征集范围之一入选其中,研究目标包括制备1种密度≤7.0g/cm3、抗拉强度≥1000MPa、拉伸率≥30%的新型复杂浓缩合金,执行期限为2025年8月1日-2027年1月31日。

  新思界行业分析人士表示,近年来,随着能源、电子及航天航空等产业发展,市场对高性能合金材料的需求不断增加,复杂浓缩合金作为新型合金材料,具有独特的化学组成和晶体结构,受到了科研界广泛关注。目前国内外复杂浓缩合金研究在不断深入,相关成果不断涌现,但复杂浓缩合金制备工艺复杂,大规模生产和应用仍存在难题。

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