Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/340464| Заглавие документа: | Синтез и стойкость к окислению высокоэнтропийных карбидных пленок HfZrAlCrTaC, полученных методом реактивного магнетронного распыления |
| Другое заглавие: | Synthesis and Oxidation Resistance of the High-Entropy Carbide HfZrAlCrTaC Films Prepared by Reactive Magnetron Sputtering / Zenkin Sergei, Bulakh Vlada, Mitulinsky Aleksandr, Gaydaychuk Aleksandr, Linnik Stepan |
| Авторы: | Зенкин, С. П. Булах, В. А. Митулинский, А. С. Гайдайчук, А. В. Линник, С. А. |
| Тема: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Дата публикации: | 2025 |
| Издатель: | Минск : БГУ |
| Библиографическое описание источника: | Взаимодействие излучений с твердым телом : материалы 16-й Междунар. конф., Минск, Беларусь, 22-25 сент. 2025 г. / Белорус. гос. ун-т ; редкол.: В. В. Углов (гл. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2025. – С. 389-391. |
| Аннотация: | Сверхвысокотемпературные керамики на основе HfC и ZrC обладают уникальными свойствами: температура плавления >3000 °C, высокая твердость (20-25 ГПа) и модуль Юнга (400-500 ГПа). Однако их применение ограничено катастрофическим окислением выше 500 °C. Введение легирующих элементов (Al, Ta) для формирования защитных оксидов традиционным легированием ухудшает механические свойства из-за образования вторичных фаз. Применение энтропийной стабилизации позволяет подавлять вторичные фазы за счет высокой конфигурационной энтропии. В настоящее время исследования высокоэнтропийных карбидов на базе HfC/ZrC в основном сосредоточены на легировании Ti, Ta или Nb, в то время как потенциал Al и Cr, формирующих плотные защитные оксиды Al2O3, Cr2O3 изучен слабо из-за существенных различий в карбидных решетках. В данной работе покрытия близкой к эквимолярной системы HfZrCrAlTaC были синтезированы методом реактивного магнетронного распыления в среде Ar+CH4. Система сочетает тугоплавкую матрицу Hf-Zr с добавками Al, Cr и Ta. Полученные покрытия HfZrCrAlTaC показали повышенную окислительную стойкость при 1100 °C с удельным привесом в 20 раз ниже, чем у нелегированного HfZrC |
| Аннотация (на другом языке): | Ultra-high-temperature ceramics based on hafnium carbide and zirconium carbide are a unique class of materials that combine extreme thermomechanical properties with chemical stability, making them indispensable for use in ultra-high temperatures and aggressive environments. These materials exhibit a melting point exceeding 3000 °C, which exceeds most modern refractory compounds, as well as exceptional hardness (20-25 GPa) and Young's modulus (400-500 GPa). However, a key limitation of the widespread use of HfC and ZrC ceramics remains their tendency to catastrophic oxidation at temperatures above 500 °C. The introduction of elements such as aluminum or tantalum leads to the formation of glassy or fine-crystalline oxides during the oxidation process, characterized by low diffusion permeability for oxygen. The traditional alloying (5-10 at.%) often worsens the mechanical properties of the main carbide layer due to the formation of secondary phases and boundary defects. The conception of entropic stabilization of multicomponent carbides, where the introduction of five or more cations in equimolar ratios, leads to the formation of solid solutions with increased configurational entropy and suppression of secondary phases. However, existing works are mostly focused on alloying of ZrC and HfC with groups IV and V transition metals such as Ta, Nb, Ti, forming simple cubic carbide lattices, while the potential of alloying with aluminum and chromium, capable of forming protective Al2O3 and Cr2O3, remains poorly studied due to significant differences in their carbide lattices, requiring additional efforts to stabilize a single high-entropy lattice. Here we report the reactive magnetron sputtering synthesis of the high-entropy system HfZrCrAlTaC, combining a refractory master carbide matrix Hf-Zr with oxidizing additives Al, Cr and Ta in close-to-equimolar compositions. We found that HfZrCrAlTaC show increased oxidation resistance at 1100 °C, with the specific weight gain by 20 times compared to unalloyed HfZrC |
| Доп. сведения: | Секция 4. Наноматериалы: формирование и свойства при воздействии излучений = Section 4. Nanomaterials: Formation and Properties under the Influence of Radiation |
| URI документа: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/340464 |
| ISSN: | 2663-9939 (print) 2706-9060 (online) |
| Лицензия: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Располагается в коллекциях: | 2025. Взаимодействие излучений с твердым телом |
Полный текст документа:
| Файл | Описание | Размер | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| 389-391.pdf | 116,31 kB | Adobe PDF | Открыть |
Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.