臺灣葉均蔚讓高熵合金材料發(fā)光發(fā)熱（高熵合金）

2016年5月，自然期刊刊出一篇很特別的專題報導，文章主角來自臺灣。目前在清大材料工程學系任教的葉均蔚，2004年提出高熵合金概念，突破合金材料學過去認為合金種類越多、脆性化合物越多的迷思，開啟了金屬調(diào)和學的新領(lǐng)域，論文一發(fā)表立刻引來國際關(guān)注，如今知名國際期刊還主動跨海采訪，讓臺灣在高熵合金的領(lǐng)域上領(lǐng)先全球。

高熵合金：降低傳統(tǒng)合金的脆性化合物

雖然人類從遠古的鐵器時代就開始以金屬作為制作工具的材料，傳統(tǒng)合金發(fā)展也超過數(shù)十年，但過去合金制作總是不脫以一個金屬為主、加入少量鋅、鎂、銅等元素合成的方式。這是由于當金屬添加種類越多、就越容易產(chǎn)生脆性化合物，這類化合物一旦增加，材料延展性、硬度都會跟著下降，連帶縮小使用范圍，也因此過去一直沒有人踏出第一步嘗試。

而葉均蔚卻逆向思考提出高熵合金的概念，他將五種以上的金屬混合，以每個主元素原子百分比介于 5% 至 35%、每個次元素小于 5% 的比例制作，結(jié)果意外開啟了高熵合金新領(lǐng)域。清大校長賀陳弘甚至形容，這是一個不簡單的成就。

驗證高熵效應(yīng)定義原理樣樣自己來

這樣的新嘗試其實立基在高熵合金效應(yīng)這個熱力學的理論上。首先得解釋熵這個專有名詞，它其實是熱力學上代表亂度的參數(shù)，一個系統(tǒng)的亂度越大、熵也就越大。科學家發(fā)現(xiàn)當金屬元素增加時，高熵效應(yīng)反而會促進元素間的混合，讓每個元素的原子在原子層之間隨機散布，不會形成排列有序的脆性化合物，最后反而讓材料得到韌性，這就是所謂的高熵合金效應(yīng)。

雖然高熵合金效應(yīng)存在許久，卻沒有人真正對此進行實驗，葉均蔚以人煙稀少的新境界形容這個新興領(lǐng)域，從一開始的名稱、定義、到后來的基本原理研究，樣樣自己來，也因此奠定葉均蔚高熵合金之父的地位。

發(fā)展十多年的高熵合金技術(shù)，目前已經(jīng)應(yīng)用在各種不同領(lǐng)域，這類材料的成品比傳統(tǒng)材料更耐熱、不易斷裂、可塑性也更高。葉均蔚說，可耐攝氏900度幅照損傷的核能反應(yīng)爐、噴射引擎葉片耐溫度的提升，都是未來指日可待的成品。

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