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Diseñador de aleaciones de alta entropía

Diseña aleaciones multicomponentes con propiedades extraordinarias mediante alta entropía configuracional

🔬 Pruébalo ahora

¿Qué son las aleaciones de alta entropía?

Las aleaciones de alta entropía (HEA) contienen cinco o más elementos en proporciones aproximadamente iguales.

¿Por qué es importante? La alta entropía configuracional estabiliza fases de solución sólida simples en lugar de intermetálicos frágiles.

📖 Profundización

Analogía 1

Imagínese preparar un batido con cinco frutas igualmente dominantes en lugar de una fruta base con pequeños toques de otras. El resultado no se parece en nada a ninguna fruta individual: es un sabor completamente nuevo. Ése es el "efecto cóctel" en las aleaciones de alta entropía: las propiedades combinadas no se pueden predecir a partir de los metales individuales por sí solos.

Analogía 2

Las aleaciones tradicionales son como una escuela donde domina un idioma (por ejemplo, 95% inglés). Las aleaciones de alta entropía son como una escuela donde se hablan cinco idiomas por igual: la cultura resultante es fundamentalmente diferente, a menudo más resistente y adaptable que cualquier entorno de un solo idioma.

🎯 Consejos del simulador

Principiante

Seleccione 5 elementos en proporciones iguales y observe la estructura cristalina y la estabilidad de fase.

Intermedio

Varíe las proporciones de elementos para ver que el equilibrio de entropía-entalpía determina la formación de fases.

Experto

Diseñe aleaciones que tengan como objetivo propiedades específicas optimizando la composición.

📚 Glosario

High-Entropy Alloy
Aleación con más de 5 elementos principales en proporciones aproximadamente iguales, creando microestructuras y propiedades únicas.
Cocktail Effect
Propiedades emergentes en los HEA que no se pueden predecir únicamente a partir de elementos constituyentes individuales.
Severe Lattice Distortion
Desajuste de tamaño atómico en soluciones sólidas de múltiples elementos que crean campos de tensión internos que fortalecen la aleación.
Sluggish Diffusion
Movimiento atómico más lento en HEA debido a paisajes energéticos complejos, lo que mejora la estabilidad a altas temperaturas.
Refractory HEA
HEA que contienen metales refractarios (W, Mo, Ta, Nb) para aplicaciones de temperaturas extremas superiores a 1000°C.
Cantor Alloy
La aleación equiatómica de CrMnFeCoNi original que inició la investigación HEA y que muestra una dureza criogénica excepcional.
Phase Stability
Tendencia de los HEA a formar soluciones sólidas monofásicas a pesar de múltiples elementos, impulsada por una alta entropía configuracional.
Configurational Entropy
Entropía de la disposición aleatoria de diferentes átomos en sitios de red: S = R·ln(n) para una aleación equiatómica de n elementos.
Precipitation Hardening
Fortalecimiento de los HEA mediante la formación de precipitados a nanoescala mediante un tratamiento térmico controlado.
Combinatorial Screening
Métodos de alto rendimiento que prueban miles de composiciones de HEA simultáneamente para descubrir aleaciones óptimas.

🏆 Figuras clave

Jien-Wei Yeh (2004)

Profesor de la Universidad Nacional Tsing Hua que acuñó la 'aleación de alta entropía' y caracterizó por primera vez sus propiedades

Brian Cantor (2004)

Metalúrgico de Oxford que desarrolló de forma independiente aleaciones multicomponentes equiatómicas (CrMnFeCoNi)

Robert Ritchie (2014)

Investigador de UC Berkeley que descubrió que los HEA mantienen una dureza excepcional a temperaturas criogénicas

Easo George (2014)

Investigador de Oak Ridge que midió las excelentes propiedades mecánicas de la aleación Cantor

Dierk Raabe (2019)

Investigador de Max Planck avanza en el diseño computacional HEA y la teoría de aleaciones de elementos multiprincipales

🎓 Recursos de aprendizaje

💬 Mensaje a los estudiantes

Explore el fascinante mundo del diseñador de aleaciones de alta entropía. ¡Todo descubrimiento comienza con la curiosidad!

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