Processing and Properties of High-Entropy Ultra-High Temperature Carbides.
Processing and Properties of High-Entropy Ultra-High Temperature Carbides.
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DOI：
10.1038/s41598-018-26827-1
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发表时间：
2018-06-05
影响因子：
4.6
通讯作者：
Reece M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Castle E;Csanádi T;Grasso S;Dusza J;Reece M
采用球磨和放电等离子烧结制备了体积等原子（Hf-Ta-Zr-Ti）C和（Hf-Ta-Zr-Nb）C高熵超高温陶瓷（UHTC）碳化物。发现单碳化物组分的晶格参数失配是预测单相固溶体形成的关键因素。进一步优化了（Hf-Ta-Zr-Nb）C组分的工艺路线，得到了高纯度、单相、均匀、块状的高熵材料（密度99%）；为探索新的超高温碳管提供了广阔的新组成空间。一个样品被观察到化学分解；表明存在混相间隙的。虽然这表明该系统在室温下不是热力学稳定的，但它确实揭示了开发新的原位形成的UHTC纳米复合材料的进一步潜力。优化后的材料进行了纳米压痕测试，并直接与组成的单/二元碳化物进行了比较，结果表明，与最硬的单碳化物（HfC, 31.5±1.3 GPa）和二元（Hf-Ta）C（32.9±1.8 GPa）相比，其硬度显著提高（36.1±1.6 GPa）。
Bulk equiatomic (Hf-Ta-Zr-Ti)C and (Hf-Ta-Zr-Nb)C high entropy Ultra-High Temperature Ceramic (UHTC) carbide compositions were fabricated by ball milling and Spark Plasma Sintering (SPS). It was found that the lattice parameter mismatch of the component monocarbides is a key factor for predicting single phase solid solution formation. The processing route was further optimised for the (Hf-Ta-Zr-Nb)C composition to produce a high purity, single phase, homogeneous, bulk high entropy material (99% density); revealing a vast new compositional space for the exploration of new UHTCs. One sample was observed to chemically decompose; indicating the presence of a miscibility gap. While this suggests the system is not thermodynamically stable to room temperature, it does reveal further potential for the development of new in situ formed UHTC nanocomposites. The optimised material was subjected to nanoindentation testing and directly compared to the constituent mono/binary carbides, revealing a significantly enhanced hardness (36.1 ± 1.6 GPa,) compared to the hardest monocarbide (HfC, 31.5 ± 1.3 GPa) and the binary (Hf-Ta)C (32.9 ± 1.8 GPa).
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Jayaraj, J.;Thinaharan, C.;Mudali, U. Kamachi
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Hörling, A;Hultman, L;Karlsson, L
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BITTNER, H;GORETZKI, H
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作者：
Couzinie, J. P.;Dirras, G.;Guillot, I.
通讯作者：
Guillot, I.
DOI：
10.1016/j.ijrmhm.2013.03.009
发表时间：
2013-11-01
影响因子：
3.6
作者：
Ghaffari, S. A.;Faghihi-Sani, M. A.;Nojabayy, M.
通讯作者：
Nojabayy, M.