高熵合金（High-entropy alloys）简称HEA，是由五种或五种以上等量或大约等量金属形成的合金。由于高熵合金可能具有许多理想的性质，因此在材料科学及工程上相当受到重视。

传统合金是以1~2种金属为主，并通过添加特定的少量其他元素，采用不同工艺来获得不同性能的合金。由于传统合金中合金成分的自由度较低 ，根据吉布斯相律，增加组成合金的金属种类，合金内部会析出大量结构复杂的脆性金属间化合物或中间相，导致合金性能恶化，给材料的组织、成分分析带来极大的困难，从而使得材料中的特殊微观结构消失以及力学性能受到限制。高熵合金的出现打破了传统合金以一种或两种金属元素为主的设计理念。

18世纪后期，德国科学家和冶金学家Franz Karl Achard在课题研究过程中，开展了一项创新性研究，他们制备了一系列包含5到7种元素的多组分合金。但不幸的是，这项意义非凡的工作几乎被世界各地的冶金学家所忽视。直到1963年，这项工作才被Cyril Stanley Smith教授（史密斯，1963年）注意到并进行了报道。由于科学家们对这项工作的忽视，导致了高熵合金发展的中断。直到1993年，英国剑桥大学的科学家提出了著名的“混乱原理”，他认为合金材料的熵越高，越容易形成一种非晶态的结构。与此同时，台湾学者叶均蔚等人提出了新颖的合金设计思路，设计一种具有多个组元、高混合熵的合金，并为它命名为高熵合金。

2004年，英国的Cantor教授在熔炼一组髙混合熵的合金的时候发现，合金并没有形成预期的非晶态结构，反而出现了许多脆性的晶态相。实验结论无疑与“混合原理”是不相符的，反而对叶教授的设计理念进行了证实，这一惊奇的发现正式为高熵合金的诞生拉开了帷幕。针对这一有趣的现象，北京科技大学的张勇教授进行了理论解释，为高熵合金的发展提供了理论研究基础。至此，高熵合金逐渐开始成为合金材料界一颗耀眼的新星。

高熵合金由于其独特的元素组成、排列及相互作用势场，产生一些和传统合金显著不同的特性。台湾学者叶均蔚将其归纳为 “四大效应”，即热力学上的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应和性质上的“鸡尾酒”效应。

高熵效应使高熵合金形成“超级固溶体”，晶格畸变效应导致高熵合金存在强烈的强化作用，迟滞扩散效应使高熵合金中形成大量纳米尺度析出相，这些因素的共同作用使其产生了不同于传统合金的结构特点，导致其获得一些独特的性质和性能。

高熵合金的比强度比传统合金好很多，而且抗断裂能力、抗拉强度、抗腐蚀及抗氧化特性都比传统的合金要好。高熵合金优异的综合性能使得其适用范围宽广.高熵合金软磁性能优异,且在力学性能、加工性能上优于现有常规软磁材料;高熵合金高温稳定性、高温抗氧化性优异,可以应用在极端环境中;高熵合金具有高硬度、高强度特点,可用作硬质刀具涂层;除此之外,高熵合金还可以用作光热转换材料、轻质合金材料、模具材料等.高熵合金可广泛应用在电机、变压器、机床工具、消费电子、发动机叶片、喷气飞机引擎、核聚变等众多领域. 高熵合金作为合金界的新秀，吸引了越来越多研究者的目光，未来可期！