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数据驱动的无钴高熵合金体心立方相预测

材料科学 2026-05-12 v1

摘要

高熵合金(HEA)因其卓越的性能组合而被认为适用于先进应用,例如核工程。无钴 HEAs 的概念旨在缓解钴放射性的担忧,但其相形成预测仍具有挑战性 due to 其复杂组成。在本工作中,我们将六个半经验参数——混合熵(Δ\DeltaSmix)、混合焓(Δ\DeltaHmix)、原子尺寸差异(δ\delta)、价电子浓度(VEC)、d 轨道能级(Md)以及 Ω\Omega 参数——与机器学习相结合,用于预测无钴 HEAs 中的体心立方相稳定性。为解决实验数据有限的问题,我们使用生成对抗网络扩充数据集,从而提高用于相预测的高斯过程分类模型的准确性。在降维到五个主成分后,该模型实现了 84% 的准确率,其中 Δ\DeltaHmix 和 δ\delta 被确定为影响相形成的关键描述子。该方法突显了机器学习和数据扩充在加速先进应用 HEAs 设计中的协同作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.10539,
  title  = {Data-driven body-centered cubic phase prediction in cobalt free high-entropy alloys},
  author = {Xuliang Luo and Yulin Li and Tero Mäkinen and Silvia Bonfanti and Wenyi Huo and Mikko J. Alava},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.10539},
  year   = {2026}
}