Ученые Томского политехнического университета синтезировали высокоэнтропийный карбид, состоящий из пяти различных металлов, с помощью безвакуумного электродугового метода. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Engineering Physics and Thermophysics.   

Высокоэнтропийные карбиды — это новый класс материалов, в состав которых входят одновременно четыре-пять и более различных металлов и углерод. Их главная особенность заключается в способности выдерживать высокие температуры и плотности потоков энергии. Комбинируя в составе разные элементы, можно добиться необходимого сочетания свойств (температура плавления, температура окисления, удельный вес и другие). 

 

«Высокоэнтропийные материалы называются так из-за относительно высокой степени беспорядка в кристаллической решетке, поскольку атом каждого химического элемента в них имеет определенный размер. Это вызывает структурные искажения, и это может положительно сказаться на свойствах материала», — поясняет научный сотрудник Научно-исследовательского центра «Экоэнергетика 4.0» ТПУ Александр Пак.  

Ученым ТПУ удалось синтезировать высокоэнтропийный карбид, состоящий из титана, циркония, ниобия, гафния, тантала, а также углерода. Получить карбид удалось с помощью безвакуумного электродугового метода синтеза. Для реакции синтеза нужны высокие температуры, чтобы каждый исходный компонент, взаимодействуя с углеродом, соединялся в единую кубическую решетку и образовал ультратугоплавкий карбид. Для этого ученые используют электродуговую атмосферную плазму.   

«Мы стали первыми, кто смог получить высокоэнтропийный карбид методом безвакуумного электродугового синтеза. Это большая редкость и удача для нас — синтезировать материал, который был открыт совсем недавно, и сделать это собственным методом, на создаваемых в нашей научной группе дуговых реакторах. Мы планируем оптимизировать процесс синтеза для получения более чистого материала без примесей, снизить энергоемкость, а также исследовать свойства материала и синтезировать высокоэнтропийные карбиды другого химического состава», — добавляет Александр Пак. 

Исследования проходят совместно со специалистами Института тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси. Ученые подали заявку на патент (способ получения высокоэнтропийного карбида TiZrNbHfTaC5).

Похожие новости

  • 10/03/2021

    Изучение планктона цифровой голографической камерой поможет экологии

    Ученые лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ ТГУ нашли способ определять загрязнения водоемов по планктону. Основной инструмент – цифровая голографическая камера.
    436
  • 10/02/2021

    Учёные исследуют высокоэнтропийные сплавы – материалы нового класса

    Учёные и аспиранты кафедры естественнонаучных дисциплин СибГИУ (участник НОЦ «Кузбасс») в содружестве с коллегами из Института сильноточной электроники СО РАН, Самарского национального исследовательского университета имени академика С.
    717
  • 27/10/2020

    Новый сенсор в биоаналитике

    ​​Ученые Томского политехнического университета, Университета Глазго (Великобритания) и Университета химии и технологии (Чехия) первыми предложили использовать двухмерный материал — тонкие пленки из теллурида молибдена — в качестве сенсорa в биоаналитике.
    593
  • 15/12/2020

    Международная команда физиков изучила радиационные свойства озона

    ​​Полученные результаты помогут осуществлять контроль качества озонового слоя, который участвует в формировании атмосферы и климата Земли, влияет на качество воздуха, охраняет планету от жесткого ультрафиолетового излучения.
    654
  • 23/04/2021

    Быстро к делу: водородный консорциум собрал ключевые органы управления

    Развитие новой энергетики и, в частности, водородных технологий – один из приоритетов страны, сказал Владимир Путин в послании к Федеральному Собранию. Как раз накануне прошло заседание наблюдательного совета Консорциума водородных технологий, и Томск на нем назвали "движком" повестки.
    668
  • 29/12/2020

    Наталья Гусева: «2020 год потребовал самоотверженности и готовности к переменам»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Наталья Гусева поделилась результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказала о целях и задачах на будущий год.​   Уходящий год стал точкой отсчета новой реальности для всего мира, и, чтобы в нее «встроиться», нам пришлось многое пересмотреть и изменить в своей деятельности.
    1460
  • 01/07/2016

    Томские ученые создают аппарат для гемодиализа размером с наручные часы

    ​Исследователи Томского государственного университета научились изменять свойства цеолитов и планируют в течение года создать новый материал для гемодиализного портативного устройства. Возможно, уже через два года у пациентов появится возможность делать процедуру в домашних условиях и путешествовать.
    3205
  • 25/02/2021

    К работе консорциума «Технологическая водородная долина» подключится НПО Энергомаш

    ​НПО Энергомаш, объединяющее ведущие российские предприятия ракетного двигателестроения, подключится к работе консорциума «Технологическая водородная долина» в качестве индустриального партнера. Направления сотрудничества обсуждались во время визита делегации НПО Энергомаш в Томский политехнический университет.
    589
  • 26/07/2021

    «Движущая сила науки – интерес»: физик из США в Томске изучает озон

    ​Профессор университета Центральной Флориды (США) Вячеслав Кокоулин приехал в Томский госуниверситет для работы над проектом «Озон: радиационные свойства на пороге диссоциации, процессы формирования, релаксации и распада; спектроскопическое обеспечение для моделирования спутниковых наблюдений».
    124
  • 23/06/2021

    Аспиранты ТПУ будут заниматься исследованиями в вузах Европы по стипендии президента РФ

    Министерство науки и высшего образования РФ подвело итоги конкурса на стипендию президента РФ для обучения за рубежом на 2021-2022 учебный год. Его победителями стали 40 студентов и 60 аспирантов, в дальнейшем они смогут пройти обучение в ведущих университетах мира.
    918