对能够承受极端环境（例如在核反应堆中面临的环境）的材料的需求保证了对新合金和相关化合物的研究。HEA 由高浓度成分中的多种主要元素形成，这与侧重于终端固溶体的传统合金设计方法相反，在传统合金设计方法中，单一元素作为与其他元素少量合金化的基础 。这些多组分金属系统中的广泛合金化导致随机单相固溶体的稳定化，通常是体心立方 (BCC) 或立方密排 (CCP) 结构。增加的构象熵，具有（或接近）等摩尔组成的系统的特征，被认为在单相稳定中起主要作用，尽管最近的研究表明这些假设有待澄清。高熵材料代表了未来在极端环境中应用的合金设计策略的最新水平。最近的数据表明，由于抑制了损伤的形成和演化，高熵合金 (HEA) 与现有的稀释合金对应物相比表现出出色的抗辐射性。

来自美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和瑞典乌普萨拉大学的学者扩展了 HEA 概念，用于合成和表征新型高熵陶瓷作为新兴材料，可用于高能粒子辐射是主要关注点的环境中。使用磁控溅射合成了五元耐火系统 CrNbTaTiW 中的新型碳化物。该材料表现出纳米晶粒、单相晶体结构和约50at.% 的C含量。原位透射电子显微镜重离子辐照用于评估新型高熵碳化物 (HEC) 在573 K下的辐照响应，并与系统内的HEA进行了比较。在HEA和HEC 的微观结构中，当剂量达到每个原子 10 个位移时，都不会出现位移损伤效应。令人惊讶的是，HEC 在所研究的条件下并未发生非晶化。Xe 被植入材料和成核气泡中，但与传统核材料相比尺寸更小，这表明它们是用于核能的潜在候选者。相关文章以“From high-entropy alloys to high-entropy ceramics: The radiation-resistant highly concentrated refractory carbide (CrNbTaTiW)C”标题发表在Acta Materialia。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.118856

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