序2

探索新材料是人类永恒的目标之一。传统探索新材料的方法主要是通过改变和调制化学成分，调制结构及物相、调制结构缺陷来获得新材料。近几十年来，人们发现通过调制材料的“序”或者“熵”，也能获得新型材料。如非晶合金就是典型的通过快速凝固，引入“结构无序”而获得的高性能合金材料。实际上，通过改变和调制“结构序”和“化学序”都可以获得性能独特的新材料。高熵合金就是近年来采用多主元混合引入“化学无序”获得的新型材料。所以，高熵合金实际上还有不同的名字，如多组元合金、多主元合金、成分复杂合金、高浓度复杂合金、多基元合金等。从玻尔兹曼的“构型熵”公式不难发现，高熵合金或材料表现为更多的主元（组分）和更高的主元（组分）浓度。从热力学上看高熵合金可以具有更低的吉布斯自由能，在某些情况下可能表现出更高的相和组织稳定性。动力学上，高熵合金或材料表现出缓慢和迟滞的特性，当然材料的特性绝不是仅仅由“熵”决定的，热力学焓的作用也非常重要。近年来的研究发现高熵合金在硬度、抗压强度、韧性、热稳定性等方面具有潜在的显著优于常规金属材料的特质，在耐高温合金、耐磨合金、耐腐蚀合金、耐辐照合金、耐低温合金、太阳能热能利用器件等方面有重要应用前景。

目前，世界上很多研究机构及一些学者进行了大量研究。中国大陆多个机构和一些学者在高熵合金领域做出很多前沿性的成果，国家自然科学基金委工程材料学部也新增了高熵合金的研究方向。例如，本书的主要作者张勇教授（曾在我的课题组做博士后科研工作），是大陆最早对高熵合金的理论与制备技术及应用进行了深入、系统、广泛的研究的科研人员之一，他领导的研究组在块体高熵合金、高熵合金薄膜、高熵合金丝等方面均有前沿性工作。 他提出了两种新的高熵合金，发展了高熵合金理论，提出的“熵”和“焓”在熔点附近的平衡参数Ω在高熵合金研究中发挥了重要作用。张勇教授的高熵合金方面研究活动及成果已在国内乃至国际产生了影响，并被同行所熟知；他多次担任中国材料研究学会年会的“高熵和噪声”分会主席，曾参与主办了美国MRS秋季会议高熵合金分会，参与主办了国内大陆多次高熵合金研讨会。

遗憾的是中国内地目前关于高熵合金的书籍还很少，这和快速发展的高熵合金领域不相适应。令人高兴的是，张勇教授根据高熵合金学科的发展，组织相关专家一起撰写了这本高熵合金专著。该专著系统概括总结了在高熵合金基本理论、设计、制备、应用，典型高熵合金研究，高熵合金发展前景等方面迄今所取得的成果。这些作者都是活跃在高熵研究前沿的专家学者，在高熵合金领域卓有建树。所以，该著作内容全面、系统而深刻，是适应于高熵合金研究及其知识普及和应用的重要著作。相信此书对高熵合金研究者、相关技术人员和教师及学生产生积极的作用，进一步推动高熵合金这一新兴领域在国内的发展。

中国科学院院士　　　

中国科学院物理研究所研究员

2018年5月