世界上首个完全由贵金属制成的“高熵合金粉末”为材料领域开辟了新的前景。

现在，什么是“高熵合金”引起了人们的注意?

您成功研制出完全由贵金属构成的高熵合金粉末这是一项前所未有的成就。首先，请您详细介绍一下“高熵合金”。

Hosoi:虽然在某些地方定义尚未明确，但含有相同原子数比例的五种以上元素并且单个元素不占一半以上的合金被称为“高熵合金”。

近藤:自从这个概念大约20年前宣布以来，从金属的悠久历史来看，它最近出现了，大学和公司开始在国内外积极研究，它正在成为一种趋势。

细井:首先，合金是由多种金属和非金属混合而成的金属。合金有更多的分类，包括在原子水平熔融的固溶体和金属之间形成化合物 (金属间化合物) 的固溶体。以固溶体为例，通常每个元素的原子大小都不同，因此不同元素在原子水平上混合会导致原子排列变形。结果，原子的移动本身变得困难，并且出现强度和耐热性等提高的现象。

近藤：例如，不锈钢是一种常见的合金。不锈钢的主要成分是铁，铁是一种容易生锈的金属，但向合金中添加铬可以降低其生锈的可能性。此外，改变配比或添加镍等元素可以产生各种不同的性能。通过加热或其他方式制造合金，而不仅仅是混合，可以提高强度、耐热性、耐化学品性、导电性等性能，因此人们开发了各种各样的合金以适应不同的应用，并在世界各地广泛使用。

Hosoi:新出现的高熵合金与五种或更多种不同的原子混合在一起，简而言之，原子与拥挤的火车一样狭窄。在这种情况下，它可能表现出超过传统已知特征的性能，并且据说有可能产生每个元素所没有的称为“鸡尾酒效应”的新效果。我会的。

贵金属专家挑战的全新高熵合金的开发

─是什么引发了开发工作?

细井:世界正在以极快的速度变化。我们开发的材料和产品能够在第一时间获得准确的信息，了解我们的需求，并使客户满意。然而，随着它继续发生如此大的变化，似乎很难创造出具有传统需求的立场的未来需求。

因此，一旦我回到原点，我想到了什么是好产品以及我们能做些什么。结果，我们得出的结论是，好产品将是“通过让顾客满意的产品，为社会做贡献”。作为贵金属生产商，我再次想在贵金属领域为社会做贡献。

我们公司有“追求贵金属”的高级概念。如果是这样，让我们创造一个没有人能够实现的新事物。它还试图在贵金属粉末领域“探索贵金属”，我们的部门多年来一直在努力。我想证明，如果我们利用我们培养的技术，同时成功应用我们迄今为止积累的种子-开发的基础，我们可以创造新的东西。这可能导致了这种发展的动力。

─所以我专注于高熵合金。

细井：是的。近年来，高熵合金备受关注，它们具有展现前所未有的性能的潜力。贵金属领域对这类合金的研究也取得了进展，并揭示了一些有趣的特性。然而，目前大多数应用仍处于研究阶段，粉末领域还没有大规模生产的案例。我们部门专注于根据客户需求定制产品开发和大规模生产技术。我们认为，我们在这个领域的贡献在于实现高熵合金粉末商业化，确保足够的生产效率和质量，并提供所有客户都能毫不犹豫地进行评估的材料。当然，田中贵金属策略是完全采用贵金属制造高熵合金。

近藤:贵金属即使单独使用也具有优异的各种特性。人们还期望通过成为高熵合金来获得更好的特性。

细井：此外，如果我们掌握了生产多种金属合金粉末的技术，就能相对轻松地应对较少种类的成分。一旦有需要，我们就能迅速响应各种成分的需求。而且，由于生产细小均匀的粉末非常困难，我出于好奇，不禁想到，如果我们能够制备出含有五种或更多元素的均匀高熵合金粉末，那该是多么令人惊叹的事情啊！

培养的专业知识和技术能力使制作速度感成为可能

─似乎它在原型开始后大约一个月的短时间内成功制造，你认为原因是什么?

细井：我们公司多年来一直研发生产一两种合金粉末，这些粉末用作汽车尾气传感器、电阻器、水电解催化剂等产品的原材料。此外，贵金属是 量产产品，因此获取高熵合金粉末的原材料相对容易。而且，虽然只生产一种合金粉末，但我们已经积累了每种金属粉末的生产经验，并以此为基础进行研发。

近藤：其实，或许更准确的说法是，我们在开始制作原型大约一个月后“碰巧”就成功了。如果当时没能成功，我们可能会想，“果然没那么容易”，也可能不会走到今天这一步。除此之外，我认为我们能够在如此短的时间内成功制作出第一个原型，是因为公司里很多人多年来积累了丰富的经验。

之后，当我们改变原型条件时，例如增加加工量或改变加工方式，有时会遇到无法制备均匀合金的情况。此外，这次我们使用了五种贵金属元素——铂（Pt）、钯（Pd）、钌（Ru）、铱（Ir）和铑（Rh）——但只有钌的晶体结构与其他元素不同，这给我们带来了挑战。晶体结构相同的元素倾向于形成合金，因此我们通过反复试验，改变原材料的尺寸和前置处理条件，最终成功制备出稳定的合金。在研发过程中，我们积累了大量数据，包括失败的经验，希望未来能够有效地利用这些数据。

─注册为专利的速度也很快。

近藤:是的。对我来说是第一次申请专利，2023年2月申请，6月注册了。被批准比预想的要快，我很吃惊。

Hosoi:当存在现有技术时，专利需要说明与现有技术的区别，因此为了获得专利评估，通常会多次回应专利局。但是，这次的合金粉末没有被审查员指出一次就进行了登记评估。我过去申请专利也很辛苦，所以很开心。

对“独一无二的合金”的期待越来越大

─未来的发展如何?

Hosoi：我们一直在试生产各种贵金属和不同粒径的合金粉末，但现在我们已经实现了铂、钯、钌、铱、铑五元高熵合金粉末的大规模生产，其粒径约为1微米，因此我们决定提供样品。

Kondo:目前，我们正在进行调查，同时考虑当时需要什么样的特征以及需要什么样的特征，同时假设可以在某种程度上使用什么样的应用程序和什么样的领域。

细井：我们相信高熵合金粉末可以应用于多种领域。例如，它可以与有机物混合制成浆料，用作导电膜。它还可以用于粉末冶金结构。我们将继续探索其具体应用，同时寻求更优异的性能，但我们相信这种材料可以作为需要均匀成分分布的结构的原材料。

─因为是史无前例的合金，所以期待越来越高。

Kondo:我们每月在工厂报告一次开发进度，但其他部门的工程师也说“还有后续报道吗?”。有很多感兴趣的人，非常感谢。如果我了解新事物，我会越来越多地分享它，我想我可以一点一点地前进。因为也取得了专利，所以我希望顾客也能有更多了解这种合金的机会。

Hosoi:通过建立流程，我们已经到了可以相对顺利地向那些想要“评估”或“尝试”这种合金的客户提供的阶段。我们材料生产商不能评价到产品的最后。然而，通过向遇到“我想做但没有原材料”的麻烦的客户提供这种全新的原材料，新的价值诞生了，最终导致我们想象的“通过贵金属为社会做出贡献”我相信它会。

还有很多事情要探究。例如，如果它可以响应想要稍微改变组成的详细请求，则更容易满足更广泛的需求。我想继续挑战而不放弃。

◆　◆　◆

一种完全由贵金属制成的高熵合金粉末刚刚研制成功。这种粉末潜力巨大，有望应用于众多领域。除了有望解决当前问题外，它还可能展现出现有合金所不具备的卓越性能，从而创造价值，并改变人们对各行各业的固有认知。

相关信息

产品与服务>高熵合金粉末