高通量制备技术是材料基因组计划中重要一环,其突破了高通量制备的瓶颈可使研发速率更高效。实验通量已经成为材料研发领域的重要指标,其决定了新材料研发的速度。如今各国材料研发发展迅猛,如果实验的数量少,则能收集的数据少,由此影响材料研发的效率,研发周期也随之延长,因此,随着对新材料的需求日益增长,高通量制备技术应运而生。微波烧结技术具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高和安全无污染等特点,在材料制备领域已发展成为制备高质量新材料的重要技术手段,尤其是在粉末冶金材料制备中具有广阔的应用空间。本论文提出利用微波特种能场加热合金粉末制备块体材料的新工艺方法,可以应用于多组元合金调控。本研究第一阶段的主要目的是探究金属粉体直接吸收微波界面反应,先后通过纯金属粉体界面反应、纯金属粉体与非金属粉体界面反应及合金粉体间界面反应来探究微波作用于不同粉体的界面反应;再通过高通量微束荧光表征技术探究合金粉体在微波场中的扩散与均匀化;最后通过不断优化制备工艺,探讨冷等静压致密后的粉体界面吸收微波的反应,及致密化前后合金分布及区域演变。本工作第二阶段的研究主要围绕多组元合金微波蜂巢式腔体微制造技术展开。通过蜂巢式金属基腔体高通量制样装置结构及选材的设计、分立蜂巢腔体吸波反应研究、蜂巢腔体基材与粉体界面反应、蜂巢内粉体的吸波反应及蜂巢内成分组织结构均匀性研究来完善微波高通量蜂巢式腔体制备技术。在前两项研究的基础上,本工作第三阶段将微波高通量蜂巢式腔体制备技术应用于多组元合金调控研究;分别从多组元合金调控设计、各成分与设计梯度相关性、各蜂巢显微结构分布、各蜂巢硬度分布及各蜂巢成分-显微结构-硬度统计映射相关性等方面来探讨本研究开发的微波高通量制备技术对多组元合金调控的适用性。最后,综合微波高通量制备技术优缺点,初步探讨微波高通量分离式微试样制造技术。本阶段分别对分离式微试样石墨腔体设计、高通量分离式微试样制造系统及石墨分离式腔体高通量微制造适用性三个方面进行了初步探索,为微波高通量制备独立块体材料打下坚实的基础。综合前文的研究结果,本工作研发出微波烧结高通量制备多组元块体材料技术,并通过高通量表征技术对样品的成分、组织、性能之间的相关性进行了探究;并将此技术应用于多组元合金调控筛选工作,明确了该技术中各项烧结条件及工艺细节,合金材料配比的使用范围,这为今后微波高通量制备其他体系材料奠定了基础,也为高通量制备技术开发出了新的研究方式,同时提供了蜂巢式腔体及分离式石墨腔体的设计思路。