图1：展示了Fe-Co-Cr-Ni-X型非贵金属高熵合金的可规模化制备策略与熵-相工程设计方案。 图1a显示了基底元素Fe、Co、Cr、Ni与掺杂元素Al、Mn、Cu在周期表中的分布。图1b示意了从中熵合金到高熵合金的熵增过程，X分别为Al、Mn、Cu。图1c-e分别计算了三种HEA的混合熵（ΔSmix≈13.3 J·mol⁻¹·K⁻¹ > 1.5R）和价电子浓度（VEC），Al、Mn、Cu对应的VEC范围分别为6-7、7-8、8-9，符合单相固溶体形成条件。图1f-h基于Miedema模型计算了混合焓（ΔHmix），三种体系的ΔHmix分别为3.6129、1.0883和0.6352 kJ/mol，均为正值且较小，有利于形成单相固溶体。图1i给出了三种HEA的高倍SEM图像，展示了引入不同X元素后粉末的球形形貌，以及从四元MEA到五元HEA的熵-相工程路径。

图2：展示了三种单相HEA的元素分布、价态分析及相变过程与热稳定性。 图2a的EDS面扫图表明Fe、Co、Cr、Ni及X元素（Al/Mn/Cu）在粉末中均匀分布，无相偏析。图2b-bm的XPS价态分析显示，各金属元素存在多价态（如Fe²⁺/Fe³⁺、Co²⁺/Co³⁺、Cr³⁺/Cr⁶⁺、Ni²⁺/Ni³⁺），高价态离子的空位辅助扩散促进了原子重排，有利于单相结构形成。图2c-e的原位XRD谱图表明，经过特定的非平衡热处理后，三种HEA均从初始的多相完全转变为单一BCC（X=Al）或FCC（X=Mn、Cu）结构。图2f-h的温度依赖性XRD（303-1048 K）证明了这些单相结构具有优异的热稳定性，直到约1048 K才出现新相析出。图2i示意了从双相到单相的相变机制，强调了高价态离子促进原子扩散在相变中的关键作用。

图3：展示了三种单相HEA的室温铁磁性与磁性调控机制。 图3a-c的温度依赖性磁化曲线（M-H，50-350 K）表明，掺杂Al、Mn、Cu后，Ms在150 K下从基底MEA的~280 emu/g分别降至~63、112和27 emu/g，显示出显著的磁抑制效果。图3d-g的Arrott plots分析表明，三种HEA的Tc均从基底的150-200 K提升至350 K以上，实现了室温铁磁性。图3h将本工作HEA的Tc/Ms性能与其他典型四元及五元以上HEAs进行对比，展示了本工作在高Tc和低Ms方面的综合优势。图3i示意了磁性转变机制：Al/Mn/Cu通过提供价电子改变费米能级附近电子结构从而抑制Ms，同时增强RKKY长程交换相互作用以提升Tc，这种强弱磁耦合的竞争实现了磁性能的协同优化。

图4：展示了三种单相HEA在模拟海水（3.5% NaCl）和酸性（30% HNO₃）环境中的耐腐蚀性能。 图4a和4d的Tafel极化曲线显示，所有HEA均表现出自发钝化行为。图4b和4e的Nyquist图中，电容弧半径随X从Al→Mn→Cu逐渐增大，表明X=Cu时表面膜电阻最高、耐蚀性最优。图4c和4f的Bode图显示，中频区相角可达约-80°，表明电容性界面行为占主导。图4g和4h对比了三种HEA在两种环境中的腐蚀电流密度（I_corr），在NaCl溶液中I_corr从Al的0.647 μA/cm²降至Cu的0.195 μA/cm²；在HNO₃中趋势一致。图4i和4j将本工作HEA的I_corr与ASTM标准及其他已报道合金对比，显示出优异的耐蚀性。图4k总结了腐蚀趋势：随X从Al→Mn→Cu，E_corr正移、I_corr和V_corr降低，表明热力学稳定性增强。

图5：展示了三种单相HEA在X波段（8.2-12.4 GHz）的EMI屏蔽性能及实际应用演示。 图5a显示，厚度约1.5 mm时，X=Al、Mn、Cu的平均EMI SE分别为36.6、29.5和29.0 dB。图5b分解了各屏蔽参数，R值高达0.95-0.96，表明反射仍为主导屏蔽机制，其中X=Al的SE_R和SE_A均最高（16.1和20.5 dB），源于Al的p-d杂化导致的阻抗失配。图5c的有限元模拟电场分布直观展示了HEA对入射电磁波的显著衰减效果。图5d和5e显示，即使在模拟海水和酸环境中浸泡后，EMI SE仍稳定维持在~30和28 dB。图5f总结了屏蔽参数（R、A、T）。图5g示意了电磁波在HEA中的多重损耗机制：表面反射（高电导率）、传导损耗（自由载流子）、磁损耗（Fe/Co/Ni的3d未配对电子及Cr的局域磁矩竞争）和介电损耗（元素电负性差异导致的极化弛豫）。图5h显示三种HEA可阻挡99.98%、99.89%和99.88%的入射电磁波。图5i和5j展示了HEA粉末可加工成“NKU”字样并有效阻断无线充电信号传输，直观证明了其在实际电磁防护中的应用潜力。