高熵合金國際盛會 台灣發源地舉行


圖說:全球首屆「高熵材料國際研討會」,在「高熵合金」的發源地,清華大學舉行。

■文:Wa-People/王麗娟Janet Wang
■圖:Wa-People/李慧臻Jane Lee

彷彿發現天空的一顆星,為她命名,清華大學葉均蔚教授發現並命名「高熵合金」,成為名聞全球的材料科學家權威。來自海外約二百位學者專家於7日參加全球首屆「高熵材料國際研討會」,共同探討目前全球最熱門的金屬材料研究主題,地點正是「高熵合金」的發源地,清華大學。

合金,顧名思義,就是把兩種以上的金屬,熔合在一起。過去二、三百年,合金大多只有一個主角,比重高達七、八成,甚至九成,其他金屬只能以小比例融入,彷彿大明星與小配角的組合。

葉均蔚長期投入鋁合金、鎂合金的研究,並把技術移轉給產業,早已是輕金屬專家。但他仍潛心研究,希望能在常用的,約三十種合金之外,再做突破。


圖說:「高熵合金之父」,清華大學材料系教授葉均蔚,主持「高熵材料國際研討會」。

2004年,他首度發表「高熵合金」的研究論文,震驚全球材料界。這項研究成果是世界級的。因為,葉均蔚把多少年來,全世界的材料專家都說不可能,或做不到的事情,變成可行。

他成功地將五種以上的金屬元素熔合於一,限制每種金屬的比例都低於35%,也就是沒有誰是一枝獨秀,好比是擁有五、六位成員的偶像團體,每位成員的獨特魅力都有機會展現。

將「多種主要元素」做成合金的觀念,由葉均蔚研究成功並領先全球推出。這一來,以各種不同的配方、元素及比例,將可產生特性不同、數量難以估計的新合金。他也因此將之命名為「高熵合金」。

「高熵合金」開創了材料研究及應用的新領域,除了發表研究論文,葉均蔚也出版教科書,引領全球材料界投入研究「高熵合金」的風潮,也因此被譽為「高熵合金之父」。

在高熵合金之後,葉均蔚將此概念再擴及陶瓷、高分子材料、複合材料等,統稱「高熵材料」,應用範圍更為無遠弗屆。

例如手機表面要耐磨、耐刮;飛機引擎散熱片要特別耐高溫;鍋具及模具希望不沾黏;機械加工用的刀具,希望永遠銳利精準;高爾夫球頭希望很有彈性而且不易碎裂,這些過往在材料科學上的瓶頸,都有機會透過「高熵合金」來突破。

7日舉行的全球首屆「高熵材料國際研討會」,發表包括高熵合金、陶瓷、高分子等高熵複合材料的一百七十篇論文及最新研究成果。美國田納西大學廖凱輝教授指出,高熵材料如今是最熱門的研究領域之一,他甚至預言,這個領域很可能在未來10至15年內,出現諾貝爾獎得主。


圖說:英國布拉福大學教授布萊恩肯特(Brian Cantor)對葉均蔚教授的成就,深感敬佩。(圖片來源:清華大學)

今年5月,材料界權威期刊自然(Nature)特別推崇葉均蔚為創造高熵合金的第一人。出席研討會的英國布拉福大學教授布萊恩肯特(Brian Cantor)說,他當年也幾乎同時和葉均蔚進行著類似的研究,只是創新的想法被譏為瘋狂而受挫,因此他對於葉均蔚能夠克服挑戰、堅忍前進,並獲得如今的成就,特別感到敬佩。

葉均蔚指出,研討會將發表許多精彩的研究成果。例如,從攝氏800度跳高到1000度,能耐高溫、又耐高壓的超合金渦輪增壓葉片,將讓汽車引擎效率大為提高。此外,還有抽油引擎的軸承材料、抗輻射材料、抗電磁波材料,以及優於304不銹鋼的耐腐蝕合金等。

全球看好高熵合金及高熵材料的應用潛力,紛紛投入研發,領域涵蓋機械、運輸、運動、3C、化工、核能及航太等產業。台灣在高熵合金的研究居世界領先地位,未來是否也能在應用面,走在世界尖端呢?

擔任國家科技顧問的中研院院士王佑曾已率領中科院、工研院、太空中心、漢翔工業、中鋼等研發及產業代表拜訪葉均蔚實驗室,期待利用高熵合金發展台灣的航太材料,未來可望推動國家級計畫。

對於幫助產業總是十分熱心地葉均蔚說,「我希望台灣產業也能應用最新的高熵材料,不要落到最後竟得從國外進口」。

延伸閱讀: 高熵合金之父  葉均蔚再獲國際殊榮



留言