日本物质材料研究机构（NIMS）国际青年科学家研究中心（ICYS）的Jein Lee研究员和土谷浩一主任，与韩国首尔国立大学的Eun Soo Park教授等组成的研究小组，开发出了具有形状记忆效果的高熵合金。与以往的合金相比，新合金能在更大的温度范围内记忆形状，比钛镍合金的形状记忆效果具有更高的温度耐受性，有望今后应用于高温致动器的研制（图1）。
图1：高熵合金与现有的形状记忆合金的马氏体转变温度的比较
Ms : 马氏体转变开始温度，Af : 马氏体逆转变结束温度 (形状恢复温度)
开发概要
高熵合金是以等摩尔比或近等量混合5种及以上元素获得的固溶体合金总称。近年，很多国家和地区都在积极开展高熵合金的研究。欧美、韩国、台湾等正在推进相关的政府项目，日本也从2018年度开始利用文部科学省的科研经费补助金项目“新学术领域研究 (研究领域提案型)”，启动了“高熵合金：基于元素多样性和不均匀性的新材料原理”的研究项目。以往的合金探索大多是以一种元素为主元素，向其中添加少量不同元素构成的合金。而高熵合金是多种高浓度元素的合金，涉及此前从未研究过的成分范围，有望发现前所未有的优异特性和新功能。
此次，研究小组对铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）和镍（Ni）各20%混合形成的Cantor合金的外围成分合金进行了热力学计算，调查了面心立方（fcc：face centered cubic)相和密排六方（hcp：hexagonal close-packed）相的稳定性，由此发现了随着温度变化进行可逆相变的高熵合金。而且，这种高熵合金具有形状记忆功能。当这种合金变形后，通过加热即可以恢复到原来的形状。
以往具有形状记忆功能的合金仅在有限的温度范围内有效，而高熵合金通过改变合金组成可以在极为宽泛的不同温度下仍然具有形状记忆效果。
研究团队计划继续研究热处理和加工结构对高熵合金形状记忆效果的影响，开发出具备优异特性的合金，应用于管道接头和高温致动器等。
相关研究论文已于2019年9月11日发表在科技期刊《科学报告》（Scientific Report）的网络版上。
论文信息
题目：A strategy of designing high entropy alloys with high temperature shape memory effect
期刊：《科学报告》
发表时间：2019年9月11日 (网络版)
DOI：10.1038/s41598-019-49529-8
文：JST客观日本编辑部翻译整理
