Вышедшие номера
Получение покрытия на основе высокоэнтропийного карбида в плазме дугового разряда
Министерство науки и высшего образования РФ , Госзадание "Наука", FSWW-2025-0003
Никитин Д.С. 1, Шаненков И.И.1, Насырбаев А.1, Сивков А.А.1, Квашнин А.Г.2, Пак А.Я.1
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
2Сколковский институт науки и технологий, Москва, Россия
Email: nikitindmsr@yandex.ru
Поступила в редакцию: 1 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 11 сентября 2025 г.
Принята к печати: 16 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 9 декабря 2025 г.

Покрытие на основе высокоэнтропийного карбида синтезировано в условиях воздействия высокоскоростной плазмы дугового разряда, генерируемой коаксиальным магнитоплазменным ускорителем, на медную подложку. В процессе плазмодинамического синтеза формируется устойчивое высокоэнтропийное соединение TiZrNbHfTaC5 с кубической структурой Fm3m без примесей. Образованное покрытие, характеризующееся достаточно плотной и однородной структурой (пористость ~7 %) и толщиной ~ 20 μm, демонстрирует повышенные физико-механические характеристики: нанотвердость ~32 GPa и модуль Юнга ~303 GPa, что позволяет рассматривать полученный материал в качестве перспективного для создания упрочненных износостойких и теплозащитных изделий. Ключевые слова: плазма, дуговой разряд, высокоэнтропийный карбид, покрытие.
  1. H. Chen, Y. Zhang, Y. Fu, J. Meng, Q. Miao, J. Zhang, H. Li, J. Mater. Sci. Technol., 147, 91 (2023). DOI: 10.1016/J.JMST.2022.10.078
  2. S.A. Ghaffari, M.A. Faghihi-Sani, F. Golestani-Fard, M. Nojabayy, Int. J. Refract. Met. Hard Mater., 41, 180 (2013). DOI: 10.1016/J.IJRMHM.2013.03.009
  3. C.J. Smith, X.X. Yu, Q. Guo, C.R. Weinberger, G.B. Thompson, Acta Mater., 145, 142 (2018). DOI: 10.1016/J.ACTAMAT.2017.11.038
  4. J. Zhou, J. Zhang, F. Zhang, B. Niu, L. Lei, W. Wang, Ceram. Int., 44, 22014 (2018). DOI: 10.1016/J.CERAMINT.2018.08.100
  5. L. Feng, W.T. Chen, W.G. Fahrenholtz, G.E. Hilmas, J. Am. Ceram. Soc., 104, 419 (2021). DOI: 10.1111/jace.17443
  6. X. Han, V. Girman, R. Sedlak, J. Dusza, E.G. Castle, Y. Wang, M. Reece, C. Zhang, J. Eur. Ceram. Soc., 40, 2709 (2020). DOI: 10.1016/J.JEURCERAMSOC.2019.12.036
  7. A.Y. Pak, V. Sotskov, A.A. Gumovskaya, Y.Z. Vassilyeva, Z.S. Bolatova, Y.A. Kvashnina, G.Y. Mamontov, A.V. Shapeev, A.G. Kvashnin, npj Comput. Mater., 9 (1), 7 (2023). DOI: 10.1038/s41524-022-00955-9
  8. S. Yudin, S. Volodko, D. Moskovskikh, I. Alimov, A. Guryanov, S. Zhevnenko, H. Guo, A. Korotitsky, K. Sidnov, S. Roslyakov, C. Zhang, J. Eur. Ceram. Soc., 43, 5108 (2023). DOI: 10.1016/J.JEURCERAMSOC.2023.04.056
  9. M.J. Liu, M. Zhang, X.F. Zhang, G.R. Li, Q. Zhang, C.X. Li, C.J. Li, G.J. Yang, Appl. Surf. Sci., 486, 80 (2019). DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.04.224
  10. X. Zhang, C. Wang, R. Ye, C. Deng, X. Liang, Z. Deng, S. Niu, J. Song, G. Liu, M. Liu, K. Zhou, J. Lu, J. Feng, J. Materiomics, 6, 102 (2020). 8.59 DOI: 10.1016/j.jmat.2020.01.002
  11. P. Sarker, T. Harrington, C. Toher, C. Oses, M. Samiee, J.P. Maria, D.W. Brenner, K.S. Vecchio, S. Curtarolo, Nat. Commun., 9 (1), 4980 (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-07160-7