Lattice Distortion Enhanced Hardness in High‐Entropy Borides

材料科学 高熵合金 格子(音乐) 失真(音乐) 复合材料 光电子学 微观结构 放大器 物理 CMOS芯片 声学
作者
Yiwen Liu,Mengdong Ma,Wu Wang,Haifeng Tang,Hulei Yu,Lei Zhuang,Pingbo Xie,Yanhui Chu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:12
标识
DOI:10.1002/adfm.202416992
摘要

Abstract Revealing the hardening mechanisms is crucial for facilitating the design of superhard high‐entropy borides. Taking high‐entropy diborides (HEB 2 ) as the prototype, the hardening mechanisms of high‐entropy borides are thoroughly investigated. Specifically, the equiatomic 4—9‐cation single‐phase HEB 2 ceramics (4—9HEB 2 ) are fabricated by an ultra‐fast high‐temperature sintering method. The experimental results show that the hardness of the as‐fabricated 4—9HEB 2 samples has an increasing tendency with the increase of metal components. With a combination of first‐principles calculations, machine‐learning‐potential‐based molecular dynamics simulations, and scanning transmission electron microscopy characterizations, lattice distortion is explicitly identified to be essential in hardening HEB 2 by increasing strain field fluctuation, enlarging atomic strain energy, and strengthening B─B bonds. The results unravel the hardening mechanisms of HEB 2 by intensifying lattice distortion, providing fascinating guidance for developing superhard high‐entropy borides.
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