Сколтех разработал методику синтеза высокоэнтропийных карбидов

Пресс-служба Сколтеха сообщила о разработке учеными научной организации нового метода синтеза пятикомпонентных карбидов, который отличается повышенной эффективностью, пишет Naked Science. Высокоэнтропийные карбиды (ВЭК) — это соединения, состоящие из пяти и более карбидов переходных металлов в многокомпонентном однофазном твердом растворе.

Кристаллическая решетка таких соединений похожа на кристаллическую решетку поваренной соли. Ученые заинтересованы в таких соединениях, поскольку они обладают низкой теплопроводностью и имеют высокую температуру плавления. Кроме того, они достаточно твердые и прочные, устойчивые к растрескиванию. Специалисты Сколтеха совместно с коллегами из других университетов определили температурные условия электродугового синтеза для образования как однофазных, так и многофазных образцов ВЭК.

Однофазные растворы — это растворы, в которых все атомы металла равномерно распределены по всему кристаллу. Дальнейшие расчеты, в которых использовалось машинное обучение и численное моделирование, показали, что формирование многокомпонентных образцов ВЭК, в которых присутствуют 2 и более различных фаз, происходит при низких температурах синтеза. А при температурах выше 1 500 °C образуется однофазный образец ВЭК.

«Канонический метод Монте-Карло позволил нам предсказать термодинамически стабильную кристаллическую структуру ВЭК при различных температурах синтеза, в результате чего была определена температура перехода многофазного ВЭК в однофазный», — говорят ученые.

Эксперименты подтвердили правильность теоретических расчетов, и в результате ученые смогли реализовать единую исследовательскую цепочку от компьютерной модели до реального образца. ВЭК, полученные методом электродугового синтеза, будут потреблять меньше энергии, чем ВЭК, полученные методом реактивно-искрового плазменного спекания. Подобные материалы востребованы для создания термостойкой керамики и эффективных катализаторов для химической промышленности.

Фото: pixabay

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Geomorphology: Батагайский кратер быстро растет и угрожает соседней долине

621 Российские ученые из Московского университета имени М.В. Ломоносова предупреждают о быстро растущей термокарстовой впадине …