Des scientifiques de l'Université polytechnique de Tomsk ont ​​synthétisé du carbure à haute entropie composé de cinq métaux différents à l'aide d'une méthode d'arc électrique sans vide. Les résultats de la recherche sont publiés dans le Journal of Engineering Physics and Thermophysics.

Les carbures à haute entropie sont une nouvelle classe de matériaux composés simultanément de quatre métaux différents ou plus et de carbone. Leur principale caractéristique réside dans leur capacité à supporter des températures élevées et des densités de flux d'énergie. Combinant divers éléments dans la composition, il est possible d'obtenir le mélange de caractéristiques requis (point de fusion, température d'oxydation, poids spécifique et autres).

"Les matériaux à haute entropie sont appelés de cette manière en raison d'un degré de désordre relativement élevé dans le réseau cristallin, comme un atome de chaque élément chimique possède une certaine taille dans les réseaux cristallins.

Il provoque des distorsions structurelles et peut affecter positivement les propriétés des matériaux, " Alexandre Pak, Chargé de recherche du Centre de recherche TPU—Ecoénergie 4.0, explique.

Les scientifiques du TPU ont réussi à synthétiser du carbure à haute entropie composé de Ti, Zr, Nb, Hf, Ta et C. Le carbure a été obtenu en utilisant une synthèse d'arc électrique sans vide. Des températures élevées sont nécessaires pour une réaction, en ordre, chaque composant primaire interagissant avec C se connecte au réseau cubique à faces centrées et forme du carbure ultra-réfractaire. Les scientifiques utilisent un plasma d'arc électrique pour l'obtenir.

"Nous sommes devenus les premiers à obtenir du carbure à haute entropie en utilisant une méthode d'arc électrique sans vide. C'est une grande rareté et un succès pour nous de synthétiser un matériau qui a été récemment découvert et d'utiliser notre méthode dans les réacteurs à arc électrique créés par notre équipe de recherche.

Nous prévoyons d'améliorer un processus de synthèse pour obtenir un matériau plus clair et non contaminé, réduire l'intensité énergétique, ainsi que pour rechercher les propriétés des matériaux et synthétiser des carbures à haute entropie de l'autre composition chimique, ", ajoute Alexander Pak.