2023得獎者

葉均蔚 院士

全球第一且唯一 「高熵合金之父」煉出地表最強金屬

搶先歐美日發表突破性材料 一鳴驚人

 

在漫威電影的虛構情節中，美國隊長手上的盾牌和黑豹國家「瓦干達」極力保護的珍稀資源──汎合金，其金屬硬度號稱地表最強。然而，在現實生活中，國立清華大學的特聘研究講座教授──葉均蔚院士，卻真的發明出可耐高溫、耐腐蝕、抗輻射的地表最強金屬──「高熵合金」（High Entropy Alloys, HEAs）， 為21 世紀材料科學帶來劃時代的突破，而葉院士也被譽為「高熵合金之父」。

傳統合金設計多以1種主元素為基礎，配合其他微量元素進行調整；然而，葉院士突破傳統思維，率先提出「以多主元素為核心」的全新材料設計理念，成功研發出高熵合金，可將5種以上的金屬以等比例或非等比例合成，該類材料不僅展現出優異的機械強度，亦為航空、航太、核能、軍工與電子等尖端產業應用帶來無限可能。

2006年，葉院士提出高熵材料4大核心效應：

（1）高熵效應，使多主元素混合時更易形成固溶相；

（2）晶格扭曲效應，由於多種原子尺寸及元素間的不同鍵結強度，產生了相較於傳統合金更嚴重的晶格扭曲和應變現象，影響合金的電導率、熱傳導、硬度及強度等整體性能表現，可為高熵材料帶來強度高、韌性高等優良的特性；

（3）緩慢擴散效應，因多元素原子競爭及晶格扭曲妨礙了原子擴散的效應，進而使相變化及性質改變變慢，促進材料的高溫穩定性；

（4）雞尾酒效應，透過各種元素的特性、元素間相互作用及各結構因素對材料不同性質的影響，設計適當的成分及製程，得到更好的加乘特性，進而產生多元應用。

綜合上述4大核心效應，葉院士建立起完整的高熵合金物理冶金學理論體系，成為全球高熵材料研究的理論依據。這些理論不僅被國際學術界廣泛引用，也成為材料性質預測與新型結構合金設計的重要工具，極大推動了材料科學的發展。2024 年，葉院士更應《Nature Reviews Chemistry》邀請，發表重磅綜述文章〈Clarifying the Four Core Effects of High-Entropy Materials〉，系統闡述高熵材料4大效應，並針對學界過去對於部分效應的爭議點予以澄清與深化，鞏固其理論在國際學術界的權威地位。

史丹佛大學根據Scopus引用數據統計，2021至2025年葉院士在材料領域科學影響力世界排名皆為第2，華人第1。他亦受邀擔任《High Entropy Alloys & Materials》期刊總編輯之一。2024 年，更於墨西哥坎昆榮獲第32屆IMRC卓越貢獻獎，大會並特別舉辦「高熵材料研討會」向他致敬，成為最熱門的專場，充分展現葉院士在國際材料領域的領導地位。

葉院士亦長期在清華大學致力教學，培育無數優秀學子，成為臺灣學術與產業的重要中堅。此外，他積極推動產學合作，成功將實驗成果轉化為具商業潛力的技術與產品，為產業注入強勁動能。

葉院士不僅是材料科學的開拓者，更是提升臺灣科研實力與國際能見度的重要推手。他表示：「跟在人家後面做，頂多是錦上添花，研究價值有限；唯有持續創新及突破，才能發揮最大的研究價值。」這份堅持創新的精神，正是葉 院士對臺灣、對科學、對未來最珍貴的啟示。

 

• 
•