Предложен новый метод получения карбидов

#Физика
/
/
Дата публикации: 27 июля 2022, 00:20
Предложен новый метод получения карбидов

Российские ученые из Сколтеха и Томского политехнического университета предложили новый метод синтеза смешанных карбидов гафния и тантала.


Из этих соединений можно изготовлять покрытия, придающие изделиям износостойкость, устойчивость к повышенным температурам и другие свойства. Работа опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

Карбиды переходных материалов обладают рядом уникальных свойств. Они прочны, износостойки, устойчивы к повышенным температурам. Особое внимание привлекают карбиды гафния и тантала. Их температура плавления является самой высокой в этом классе веществ и достигает 4000 ℃. Особое внимание ученых привлекает получение смешанных карбидов гафния и тантала. Однако известные методы их синтеза требуют экстремальных условий: повышенного давления и высокой температуры либо вакуума.

Ученые предложили использовать для получения карбидов гафния-тантала плазмодинамический метод синтеза — технологию, которая ранее активно использовалась в аэрокосмической промышленности. В этом синтезе используется специальный прибор, который называется коаксиальный магнитоплазменный ускоритель. В него загружаются порошки углерода, оксидов гафния и тантала, которые впоследствии превращаются в плазму из-за действия электрической дуги. Поток этой плазмы движется на большой скорости, достигающей 5 км/с. Карбиды также получаются в форме порошка, который остается на стенках реактора. Используя вычислительные методы, исследователи предсказали 10 фаз карбидов, которые различаются по относительному содержанию гафния и тантала. В результате эксперимента они наблюдали все эти фазы. Это показало, что метод пригоден для получения материалов с заданными свойствами.