高熵合金为什么能稳定存在？

高熵合金（HEAs）是一种由五种或以上金属元素以近等原子比混合形成的新型材料，其稳定存在的原因主要源于高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和鸡尾酒效应。高熵效应通过增加组态熵降低体系自由能，抑制有害金属间化合物的生成；晶格畸变效应则通过原子尺寸差异增加扩散势垒，阻碍相分离；迟滞扩散效应降低原子扩散速率，抑制高温相分解。这些效应共同作用使高熵合金在热力学和动力学上均具备较好的稳定性。研究高熵合金的稳定机制对航空航天、能源催化和核工业等领域具有重要意义，尽管在合成精度和理论预测方面仍存在挑战，但其在极端环境下的性能潜力已展现出变革性材料的特征。