最近的一项研究显示了高熵合金（HEAs）三维打印技术的进展，这种技术将多种金属结合在一起，创造出适合极端条件的材料。传统上，高熵合金的增材制造因延展性差而面临挑战，限制了其应用。现在，研究人员通过采用基于激光的增材制造技术克服了这一难题，该技术显著增强了这些合金的延展性和强度。

通过快速成型技术制造的高熵合金（左）中发现的两种晶体结构（右）的图像。(图片来源：马萨诸塞大学阿默斯特分校）

研究小组开发的新方法采用激光增材制造技术，在 HEA 中制造出纳米厚的纳米薄片。这些纳米薄片由交替的面心立方（FCC）和体心立方（BCC）晶体结构层组成。这些层的独特结构有助于提高材料的机械性能。通过这种方法生产的 HEA 具有近 1.3 千兆帕的高屈服强度和约 14% 的伸长率，其性能甚至超过了最坚固的钛合金。

为了了解这些改进，研究利用了电子显微镜、中子和 X 射线散射等先进技术。在分析这些合金的内部力学和微观结构的过程中，来自美国能源部溅射中子源（Spallation Neutron Source）和纳米材料科学中心（Center for Nanophase Materials Sciences）的数据以及阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的先进光子源（Advanced Photon Source）发挥了至关重要的作用。

这些增强型 HEA 的潜在应用领域非常广泛，包括需要材料具有高抗断裂性、耐用性和可靠性的制造行业。基于激光的 AM 工艺的能源效率也增加了这些新型 HEA 的吸引力。这项研究由美国国家科学基金会、马萨诸塞大学阿默斯特分校和劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的实验室指导研发计划资助，是材料科学和增材制造领域迈出的重要一步。