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高熵合金作为一种新兴的多主元合金,打破了传统合金以一种或两种元素为主元的合金概念,因其具有独特的组织结构和优异的性能在高强度结构材料、耐腐蚀材料、耐高温材料以及高性能电容器材料和催化材料等领域有巨大的潜在应用价值。熔盐电脱氧工艺因具备一步直接从金属氧化物电脱氧获得金属及其合金的特点,与现有高熵合金制备工艺相比,具有短流程、低成本、低能耗的优势。此外,热压烧结工艺作为一种常用的、成熟的技术,已广泛应用于材料成型领域。基于此,本文提出熔盐电脱氧-热压烧结制备高熵合金的联合工艺（FFC-VHPS）,拟通过联合工艺制备常规高熵合金、高熵合金基耐磨材料、难熔高熵合金、难熔高熵合金基耐超高温复合材料,探究混合金属氧化物熔盐电脱氧过程合金化机理,进而优化高熵合金性能,为实现高熵合金低成本、短流程制备提供研究基础,也为超高温、高耐磨等极端环境用高熵合金基复合材料的制备提供新思路。本论文的主要研究内容及结果如下:（1）采用熔盐电脱氧工艺直接还原混合金属氧化物前驱体制备了面心立方（FCC）结构CoCrFeNi高熵合金。研究发现:合金微观形貌为结节状颗粒组成的团聚体。电脱氧过程遵循氧化物-金属相-熔盐界面（3PI）传播机制,包括快速脱氧和深度脱氧两个阶段,电流效率与前驱体孔隙率成正比与脱氧时间成反比。产物物相研究表明,Ni O和Co O比Cr2O3和Fe2O3更易脱氧,被还原出的Fe聚集成树枝状结构。合金化开始于金属的产生,最先形成非等原子比Ni Co Cr合金,然后形成非等原子比CoCrFeNi高熵合金,最后形成等原子比CoCrFeNi高熵合金。（2）开展了FFC-VHPS和高能球磨联合热压烧结工艺（MA-VHPS）制备块体CoCrFeNi合金的对比研究,并与传统电弧熔炼法制备的高熵合金进行了对比:研究发现,阴极沉积碳在热压烧结过程中与Cr形成了Cr7C3,使FFC-VHPS合金硬度优于MA-VHPS合金,约为电弧熔炼法的二倍。热压烧结的低加工温度阻止了晶粒长大,合金晶粒尺寸小于50μm。FFC-VHPS和MA-VHPS合金的抗拉强度皆优于电弧熔炼法制备的CoCrFeNi高熵合金。CoCrFeNi合金在3.5wt.%Na Cl（盐）溶液中的耐腐蚀性好于在1M KOH（碱）溶液中的耐腐蚀,合金在0.5M H2SO4（酸）溶液中的耐腐蚀性最差。（3）开展了添加不同金属元素优化CoCrFeNi系高熵合金性能研究:主要研究Al、Ti、V的添加对CoCrFeNi合金以及Ti对Al CoCrFeNi Tix合金相、组织、微观结构和性能的影响。研究发现,随Al的增加,AlxCoCrFeNi合金的由FCC结构转变为FCC+体心立方（BCC）双相结构,最后转变为BCC结构,显著提升合金抗拉强度和硬度,但塑性逐渐减小。Al的添加对合金在酸性溶液中耐腐蚀性无明显影响,但减弱了合金在碱性和盐溶液中耐腐蚀性。CoCrFeNi Vx和CoCrFeNi Tix合金（x=0,0.5,1,1.5）为单相FCC结构。添加V可改善Cr偏析、细化晶粒。V的增加能显著提高合金硬度,但高V含量降低抗拉强度和塑性。V也可提高合金在酸、碱、盐溶液中的耐腐蚀性。添加Ti可改善Cr偏析,并显著提高合金的硬度,但高Ti含量降低合金抗拉强度和塑性。添加Ti合金在酸溶液中耐腐蚀性显著提高,在碱溶液中略微提升。Ti0.5合金在盐溶液中耐腐蚀性最强。AlCrFeNi Tix合金主要由BCC结构构成,表面形成含有Ti N和金属间化合物（TCP）相的陶瓷涂层。Ti的增加显著提高了合金硬度,但抗拉强度和塑性降低。由于Ti N的形成并逐渐增加,合金磨损机制由分层和伴随氧化磨损转变为分层磨损。陶瓷涂层是合金高硬度和耐磨损性能的主要原因。（4）开展了熔盐电脱氧制备ZrHfNbTa系难熔高熵合金及其性能优化研究:研究发现,通过直接电脱氧混合氧化物成功制备出了BCC结构ZrHfNbTa高熵合金。阴极沉积的C除与合金元素形成碳化物外,还包裹在合金颗粒的边缘形成无定型的非晶相。添加V,制备出了BCC结构VZrHfNbTa高熵合金粉末,热压烧结后合金表面形成VZrHfNbTa-C1.6高熵碳化物,表面硬度高达1534HV。同时添加V和C制备出了FCC结构纳米（VZrHfNbTa）C高熵碳化物粉末,粉末粒径小于100nm。采用三电极体系对VZrHfNbTa和（VZrHfNbTa）C粉体的电容性能和催化性能进行测试。在1M KOH溶液中,100m V/s的扫描速率下（VZrHfNbTa）C的比容量为50F/g,在5A/g的2500次全循环充放电后容量保持率为89%,优于VZrHfNbTa合金14F/g的比容量和84%的容量保持率。C的添加改善了催化反应的动力学,提升了活性位点数量和活性,使得（VZrHfNbTa）C的催化析氢性能明显优于VZrHfNbTa。（5）联合工艺制备了VZrHfNbTa难熔高熵合金基Hf涂层复合材料:研究发现,C的添加可提高Hf O2脱氧效率,直接电脱氧Hf O2前驱体制备金属Hf和Hf C的混合粉末,粉末氧含量为1.26wt.%时,电流效率为23.87%,得到实验室直接电脱氧制备金属Hf及Hf C混合物的能耗为13.62kw·h/kg,约为Kroll法的三分之一,能耗优势明显。热压烧结制备的VZrHfNbTa基Hf涂层复合材料的涂层厚度为100～150μm。合金基体中Zr在涂层中发生了扩散,扩散距离约为60μm。高温氧化后,涂层样品增重为56.56mg/cm~2,远小于无涂层样品的98.09mg/cm~2;无涂层试样表面出现凹痕,试样表面和内部出现氧化粉化现象。涂层样品表面发生氧化烧结,形成致密Hf O2保护层。无涂层样品内部氧含量高于有涂层样品内部合金基体。氧化后无涂层试样表面硬度显著降低,而涂层试样变化较小。