WxNbTiZr中熵合金

动态加载下强度增强

通过成分与微观结构协同设计，实现高应变速率下优异的碎裂释能特性，突破传统仅依赖成分调控的思路。

Shen Z.D. · 马兆龙 · Guo S.K. · Li C. · Cheng, Xingzuang Wang

Journal of Materials Science and Technology 2026

具体参数

准静态至动态加载

{'zh': '1 × 10⁻³', 'en': '1 × 10⁻³'} s⁻¹

技术优势

动态强度大幅提升

在10⁻³ s⁻¹至4×10³ s⁻¹的应变速率区间，合金强度随速率提高而提升，动态加载下强化效果显著。

单相合金不碎裂不燃烧

低W含量（x≤0.25）的单相合金在所有测试应变速率下均未发生碎裂或释能，保持结构完整。

双相合金可控碎裂释能

双相合金（W0.5、W0.75、WNbTiZr）在应变速率超过阈值后发生强烈碎裂和燃烧，其中W0.75释能最低，WNbTiZr综合性能最佳，实现了力学与释能的平衡。

微观结构可调控能量释放

尽管理论计算预测高W含量释能更低，但实验显示W0.75NbTiZr释能最低，证明晶粒和相界密度对碎裂和燃烧行为有决定性影响。

应用场景

• 冲击防护材料：单相合金不碎裂，可用于承受高速撞击的结构件，吸收冲击能量。
• 动态加载部件：动态强度提升显著，适用于需承受动态载荷的部件，如弹道测试靶板。
• 爆炸防护结构：双相合金碎裂释能特性可用于爆炸环境中的牺牲层或释能破片。