如果把传统合金比作一锅调好了配方的汤,高熵合金就是五种以上的主料「一股脑全下锅」,靠混沌获得 1+1>2 的性能。AlCrTiSiN 高熵涂层正是这样一种材料:铝、铬、钛、硅、氮五种元素在纳米尺度相互锁定。
这种「锁定」带来三大收益:其一,严重的晶格畸变带来 34~38GPa 的超高硬度;其二,元素扩散被大幅抑制,涂层在 1000℃ 高温氧化 2 小时后氧化层厚度不超过 1μm;其三,慢扩散特性抑制晶粒长大,长时间服役性能不衰减。
高熵涂层的用武之地在哪里?干切削刀具、压铸模具、热锻工装、铝/镁合金挤压模具——凡是被「高温 + 磨损」双重折磨的场合,都是它的舞台。在铝/镁挤压模具上,高熵涂层让模具寿命提高 1 倍以上,修模时间节约 70%。
该技术已通过广东省轻工业联合会科技成果鉴定,获评「国际领先水平」。在巴尔斯,它正从论文走向铰刀、槽刀、压铸模和锯片。