Vysoko-entropické slitiny založené na ekvimolární koncentraci 3 až 5 kovů představují specifickou skupinu materiálu vykazujících kromě jednofázové struktury poměrně zajímavé vlastnosti. Ty se týkají většinou širokého rozmezí teplotní stability slitiny, výhodnou kombinací pevnostních a deformačních vlastností, v některých případech vysokou korozní odolností apod. Soudě podle vysoké citovanosti našich publikací, pracoviště přispělo k rozvoji poznatků v několika oblastech:

(i) Demonstrována byla možnost přípravy HEA mechanickým legováním a následným plazmovým slinováním s poukazem na problémy spojené zejména s možností kontaminace materiálu.

(ii) Byla prokázána možnost využití disperzního zpevnění v těchto slitinách, které může dosáhnout úrovně podobné oceli ODS.

(iii) Byla prokázána možnost intersticiálního zpevnění HEA, kterého lze dosáhnout např. zvýšením obsahu dusíku o 0,5 at% ve slitině CoCrNi, a že prostřednictvím tohoto účinku lze dále optimalizovat poměr mezi mezí kluzu a tažností.

(iv) Tavená varianta s příměsí dusíku vykazuje stabilní jednofázovou plošně centrovanou kubickou mřížkou bez nitridů, a to i po různém žíhání, přičemž se zvýšila mez kluzu o 24–33 % při stejné tažnosti oproti HEA bez dusíku.

(v) Intersticiální zpevnění bylo vysvětleno (a kvantifikováno) jako důsledek současného zvýšení třecího napětí v mřížce a Hall-Petchova koeficientu.

(vi) Navazující práce zahrnující rovněž ab-initio výpočty pak umožnily přisoudit povahu tohoto chování vlivu energie vrstevných chyb na rozvoj nano-dvojčatění.

(vii) Potenciálním aplikacím se přiblížily poznatky v oblasti odlehčených vysokoteplotních HEA (RHEA) na bázi AlNbTaTiVZr slitiny.

V oblasti designu pokročilých materiálů se odbor rovněž zabývá vlastnostmi a optimalizací materiálů připravených aditivně, ať již na bázi titanových, hliníkových nebo nikl-chromových slitin se zaměřením na jejich pevnostní a únavové vlastnosti za různých podmínek zatěžování. V uvedených oblastech Odbor struktury a designu materiálů spolupracuje s MPI für Eisenforschung Duesseldorf, Montanuniversität Leoben, nebo Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences. Současně se zaměřujeme na potenciální aplikace výsledků, např. ve spolupráci s firmami PBS Turbo Velká Bíteš nebo DT výhybkárna a Strojírna, Prostějov.

Kontaktní osoba:
prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.