魏福双，刘 勇，张晓东，张东兴，王 铀

（哈尔滨工业大学，哈尔滨 150001）

为满足各行各业的需求，开发新型材料已经成为一种必然趋势。近年来，研究者们发现了一种合金，这种合金是将5种或5种以上的金属结构元素按等摩尔比或近等摩尔比混合在一起熔炼得到的。这类合金最初是由Gludovatz等[1]率先定义为多主元合金或高熵合金（High-entropy alloys，HEAs）。此类合金具有高强度、高硬度、耐回火软化、耐磨等特性[2–3]，与传统合金相比，HEAs具有极为广阔的应用前景。

在热力学上，熵是表征系统混乱度的一个参数，系统的混乱度越大，熵值越高[4]。从HEAs的概念来看，合金根据构型熵可分为低熵合金（Low-entropy alloys，LEAs）、中熵合金（MEAs）和HEAs。Zhang等[5]指出，在室温下，无论是单相还是多相HEAs在随机状态下都具有大于1.5R（R为气体常数）的构型熵，高熵、中熵和低熵的划分如图1所示。由于常规材料由1或2个主要成分组成，而中熵材料和高熵材料具有更多主要元素或成分，所以未来材料设计中会充分激活元素周期表。

图1 基于构型熵的合金世界Fig.1 Alloys world based on configurational entropy

随着对HEAs的深入研究，高熵的概念也逐渐拓展到了陶瓷、聚合物和复合材料等[3，6–7]。其中高熵陶瓷（High-entropy ceramics，HECs）的研究始于2015年，Rost等[8]研制出具有岩盐型LiTiO结构的Mg0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2Zn0.2O单相高熵氧化物陶瓷，从此打开了研究HECs的大门。随后，出现了越来越多不同种类HECs的研究，包括具有萤石结构、钙钛矿结构、尖晶石结构的高熵氧化物陶瓷以及硼化物、碳化物、氮化物、硅化物等非氧化物HECs[9–14]，这些都逐渐成为研究热点。近年来，有关HECs的研究论文数量猛增，其中HECs材料在热/环境障涂层领域的研究论文占比超20%。……