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.
11Национальный 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- L. Feng, W.T. Chen, W.G. Fahrenholtz, G.E. Hilmas, J. Am. Ceram. Soc., 104, 419 (2021). DOI: 10.1111/jace.17443
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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