高熵碳化物孪晶界

负形成能强韧化

该孪晶界在(HfNbTaTiZr)C中形成能为负，相较二元碳化物显著提升热力学稳定性，并在变形中同时激发晶界迁移与穿晶滑移，提供额外塑性变形路径。

Li, Chuanying · 付涛 · Hao, Hu · Feng, Lanxi · 姚小虎 · Xianghe, Peng

International Journal of Mechanical Sciences 2026

具体参数

孪晶界形成能（金属终端）
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技术优势

形成能变负更稳定

金属原子终端的孪晶界形成能为负，热力学上自发倾向形成，可提升强度。

裂纹会被偏转止裂

孪晶界处穿晶断裂与裂纹偏转共存，阻碍裂纹直通扩展，改善断裂韧性。

变形模式多韧性强

剪切下同时发生孪晶界迁移和穿晶滑移，提供了额外的变形途径，塑性更好。

迁移最难抗变形

其孪晶界迁移应力在所有碳化物中最高，多主元化学与负形成能协同抑制晶界运动。

应用场景