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高熵合金之父葉均蔚闡明高熵材料四大效應
2024/09/20
  【記者楊環/新竹報導】當選中研院新科院士的清華大學材料系講座教授葉均蔚最近接受重量級期刊《自然評論化學》(Nature Review Chemistry)邀請,發表重磅文章《闡明高熵材料四大效應》,闡明高熵材料四大核心效應:高熵、嚴重晶格扭曲、緩慢擴散及雞尾酒效應,並針對學術界爭論的一些疑點加以釐清,做出明確的結論。
 
  葉均蔚開創高熵合金一家之學,被譽為「高熵合金之父」。自他第一篇高熵合金的開山論文於2004年發表以來,全球許多學者紛紛投入此一新興研究領域,相關論文數呈指數成長,平均每天有10篇新的論文發表。
 
  傳統合金通常以鋁、鎂等一種金屬元素為主,再添加少量的其他元素;過去普遍認為如果添加太多不同的金屬元素會使合金脆裂、甚至無法合成。葉均蔚提出的高熵理論及實證顛覆傳統思維,提高亂度產生高混合熵(high mixing entropy),可將5種以上的金屬等比例或非等比例合成,創造出更強、更韌、更具延展性及耐高溫、耐腐蝕的高熵合金。
 
  全球物理、化學、材料、機械、計算模擬等領域的科學家過去20年來紛紛投入高熵材料的研究,已研發出高熵合金、高熵陶瓷、高熵聚合物等多種高熵材料。葉均蔚認為,未來最具潛力的高熵材料之一即為高熵觸媒,可望突破電解水產氫使用貴金屬的瓶頸,解決未來能源問題。
 
  葉均蔚表示,十分看好高熵材料的耐高溫、抗輻射等特性,將有助於突破核融合反應爐或系統的材料瓶頸。取之不盡、用之不竭的能源可望大幅減少二氧化碳的排放,並將人類的太空旅行往前推進一大步。
 
圖說:葉均蔚將高熵合金放進奈米壓痕機械性質分析儀,測試高熵薄膜硬度。
(圖片:清華大學提供)