Des scientifiques de l'Institut des sciences et technologies de Skolkovo (Skoltech), Institut de Chimie et Mécanochimie du Solide (ISSC SB RAS), L'université de médecine de Pirogov et l'université d'État d'Erevan ont prédit de nouveaux composés ternaires durs et super durs dans le système tungstène-molybdène-bore à l'aide de méthodes informatiques. Leurs recherches ont été publiées dans la revue Chimie des Matériaux.

Selon Alexandre Kvashnine, chercheur principal à Skoltech et co-auteur de l'article, l'étude est une suite naturelle à des recherches approfondies antérieures sur les systèmes binaires. A la recherche de nouveaux matériaux, les scientifiques ont dû créer un système plus complexe en ajoutant un troisième élément, ce qui a entraîné des propriétés fortement altérées et de nouveaux composés. Ces changements ont été au centre de l'intérêt des scientifiques.

L'équipe a prédit la structure de composés ternaires potentiellement super durs dans le système W-Mo-B en utilisant l'algorithme évolutif USPEX développé par Artem Oganov, professeur de Skoltech et co-auteur de l'article, et ses élèves.

"Nous avions prévu de prédire une série de composés ternaires qui auraient de meilleures propriétés mécaniques, tels que la dureté et la résistance à la rupture, par rapport aux composés binaires. Nous avons prédit plusieurs composés ternaires qui se sont avérés être des alliages à haute entropie. Le mélange des atomes de tungstène et de molybdène a produit des composés désordonnés et, donc, avait une stabilité variable en fonction de la température, " explique Alexandre Kvashnine.

Les carbures, composés à quatre ou cinq composants, sont généralement classés comme composés à haute entropie. Les scientifiques pensent que leur étude est la première étape vers la découverte de tels composés parmi les systèmes de borure.

"Les perspectives évidentes de cette recherche peuvent se traduire par de nouveaux matériaux durs surpassant leurs homologues existants et résistant à des températures ou à des pressions plus élevées. Des entreprises telles que Gazpromneft peuvent utiliser ces matériaux pour le forage ou à d'autres fins, " dit Christian Tantardini, l'un des auteurs de l'article et un employé de l'ISSC et de Skoltech.

Les scientifiques entendent poursuivre leurs efforts de recherche. Ils sont impatients de découvrir ce qui arrive à des composés encore plus complexes en réponse aux changements de température et de pression.