#карбид

Группа исследователей из Сколтеха, Томского политехнического университета и других научных организаций России и Китая использовали метод плазмодинамического синтеза для получения высокоэнтропийного карбида — соединения титана, циркония, ниобия, гафния, тантала с углеродом — и карбонитрида — твердого раствора, образованного карбидами и нитридами используемых переходных металлов — в форме нанопорошков и покрытий. Новая технология обеспечивает простой и универсальный способ получения высокоэнтропийных материалов, которые находят свое применение в защитных покрытиях, ядерной энергетике, литий-ионных аккумуляторах, катализаторах и микроэлектронике.

Наноструктуры широко используют в современной промышленности благодаря возможности создания материалов с заданными свойствам для решения различных технологических задач. Такие покрытия, например, применяют для увеличения износостойкости и коррозийной устойчивости сталей, создания эффективных катализаторов и в электронной промышленности. Разработка методов их синтеза и промышленного производства — актуальная научная задача. Серия экспериментов, проведенных учеными-электрохимиками из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева, показала преимущества электрохимических методов для синтеза функциональных покрытий и наноматериалов в расплавах солей для различных сфер применения.

Исследователи из Сколтеха и Томского политеха настроили синтез пятикомпонентного карбида — прочного и тугоплавкого соединения углерода и пяти переходных металлов, которое имеет перспективы применения в промышленной керамике и катализе. На основании фундаментальных теоретических принципов, численного моделирования и машинного обучения ученые определили условия синтеза однофазного карбида — так называется состояние вещества, где все атомы металлов равномерно распределены по объему кристалла, — и подтвердили верность предсказания экспериментально. При этом использовался перспективный безвакуумный электродуговой метод синтеза, который экономит значительное количество электроэнергии.