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轻质及含镁高熵合金的微观组织及储氢性能研究的综述报告
随着全球对于环保节能的要求不断增加，新能源技术应运而生。其中，氢能被认为是最主流的一种能源，因其能够在使用过程中只产生水和热能，不会对环境造成任何污染，同时能够实现长距离快速转移，具有高效、安全、清洁等优点而备受关注。而氢能储存技术作为实现氢能应用的关键之一，一直是氢能领域亟待解决的问题之一。因此，研究高效的储氢材料，是发展氢能技术的重要环节之一。
近年来，高熵合金因其特殊的微观组织结构、卓越的物理性能和较高的应用潜力，成为了备受研究者和业界关注的材料。它由五种或更多的元素组成，化学成分各异，无法形成固定的晶格结构，而形成一种具有熵效应的五金属混杂材料体系，在材料组成所占比例相同时，具有更高的玻璃形成能力、更好的悬浮性、更高的抗腐蚀性和高负荷的高温应力性能。这种特殊的材料结构，使得高熵合金具有非常好的储氢性能，已经成为储氢材料研究的热点之一。
高熵合金是不稳定的体系，其主要由单一的固溶体相组成，这种合金的微观组织结构通常是经过多种相变形成的。研究表明，高熵合金的固溶体中，由于存在大量的晶格缺陷，杂质和空位等缺陷，使得其储氢性能大大增强。此外，高熵合金的晶格常数较大，晶胞内存在缺陷，因而易于吸收和释放氢分子，从而储氢能力大大增强。同时，高熵合金的晶格与氢分子之间存在一定的作用力，能够在室温下吸收氢分子。
高熵合金的储氢性能与其化学成分、加工方法、晶格缺陷、微观结构等因素密切相关。选用化学成分适当的合金，在适当的加工过程中形成具有缺陷结构的晶体，可以增强储氢性能。例如，选用Mg、Li、Al、Zn等低密度金属作为高熵合金的元素成分，制备出轻质高熵合金块状材料，在压缩下进行氢化，该高熵合金在短时间内就能实现高的储氢速率和较高的氢容量。同时，调节高熵合金中元素的比例，在高熵合金中形成缺陷，在一定程度上增强高熵合金储氢性能。
总之，高熵合金由于其在微观结构上的特殊性质，使得其在储氢材料中具有一定的优势。尤其是其轻质及含镁高熵合金的晶格结构能够提高储氢能力，从而在氢能储存技术领域具有广阔的应用前景。未来需要继续深入研究高熵合金的机理，从而更好地发挥其储氢性能，推动氢能技术的发展。