Details

Современная наука и техника нуждается в новых материалах способных работать в условиях экстремально высоких температур. В работе подробно представлен процесс получения ранее неисследованных высокоэнтропийных сплавов методом механического легирования и представлены практические рекомендации по синтезу высокоэнтропийных карбидов и боридов в установке искрового плазменного спекания синтезированы. Изучена микроструктура и фазовый состав полученных образцов. Исследованы механические и термоокислительные свойства высокоэнтропийной керамики и проанализирована их связь со структурой синтезированных материалов материала. В результате газодинамических испытаний образцов установлено, что повышение содержания элементов Zr и Hf увеличивает стойкость в высокотемпературном окислительном потоке. Наилучшую термоокислительную стойкость показал образец (TiTaNb)0.3Hf0.35Zr0.35 (до 2250°C), наихудшую – (TiTaNbHfZr)C. Высокоэнтропийый карбид (TiTaNb)0.3Hf0.35Zr0.35 показал термоокислительную стойкость до 2250°C. Однако по мере увеличения концентрации этих элементов снижаются механические свойства материала, такие как прочность на сжатие и твердость.

Modern science and technology require new materials capable of operating under extremely high temperature conditions. The paper presents in detail the process of obtaining previously unexplored high-entropy alloys by mechanical alloying and provides practical recommendations for the synthesis of high-entropy carbides and borides in a spark plasma sintering unit. The microstructure and phase composition of the obtained samples were studied. The mechanical and thermal-oxidative properties of high-entropy ceramics were investigated and their relationship with the structure of the synthesized materials was analyzed. As a result of gas-dynamic tests of the samples, it was established that an increase in the content of Zr and Hf elements increases resistance to a high-temperature oxidative flow. The best thermal-oxidative resistance was shown by the (TiTaNb)0.3Hf0.35Zr0.35 sample (up to 2250 ° C), the worst - (TiTaNbHfZr)C. High-entropy carbide (TiTaNb)0.3Hf0.35Zr0.35 showed thermal-oxidative resistance up to 2250°C. However, as the concentration of these elements increases, the mechanical properties of the material, such as compressive strength and hardness, decrease.