Post #1779

Создана двухфазная высокоэнтропийная керамика с повышенной трещиностойкостью для экстремальных условий 🇷🇺 Учёные НИТУ МИСИС и ИСМАН РАН разработали технологию получения двухфазного керамического композита на основе карбидной и боридной компонент, сочетающего высокую твёрдость с улучшенной вязкостью разрушения. Использованы методы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и искрового плазменного спекания (SPS), что позволило совместить стадии синтеза и консолидации в одном цикле, минимизируя внешние энергозатраты. 🔎 Ключевая проблема тугоплавкой керамики (карбиды, бориды), применяемой для защитных покрытий, режущего инструмента, элементов ракетных двигателей и ядерных реакторов - хрупкость и низкая устойчивость к распространению трещин. Авторы сформировали микроструктуру с равномерным распределением двух твёрдых фаз. В отличие от однофазной керамики, где трещина проходит сквозь зёрна, в новом композите фронт разрушения вынужден огибать частицы и следовать по границам зёрен, что удлиняет путь трещины и увеличивает энергопоглощение. Полученный композит демонстрирует твёрдость22 ГПа и ударную вязкость 5,6 МПа·м¹/². Для сравнения, однофазный высокоэнтропийный аналог показывает 18,8 ГПа и 4,2 МПа·м¹/² соответственно. Исследование поддержано грантом РНФ (№ 23-79-10217) и опубликовано в журнале Materials Science and Engineering: A (Q1). Разработка перспективна для аэрокосмической техники, металлургии и энергетики, где детали работают в условиях высоких механических и термических нагрузок в агрессивных средах.