Разработка физических основ получения многокомпонентных твёрдых растворов (Zr, Ti, Hf, Ta/Nb,Mo/Cr)(B, C) стабилизированных энтропией и керамических композитов на их основе с возможностью высокотемпературного самозалечивания дефектов

Целью работы является создание структурно-фазового состояния в композиционных материалах на основе многокомпонентных керамик (Zr, Ti, Hf, Ta/Nb, Mo/Cr)(B, C), обеспечивающего реализацию комбинированного механизма самозалечивания эксплуатационных дефектов и самовосстановления эксплуатационных характеристик благодаря добавлению соединений SiC и MoSi2, и выявление структурно-фазового отклика в керамических композитах на основе многокомпонентных керамик (Zr, Ti, Hf, Ta/Nb, Mo/Cr)(B, C) на изменение условий высокотемпературных воздействий в кислородосодержащей атмосфере. В ходе выполнения работ за 2 этап показано, что результаты высокотемпературной in situ рентгеновской дифракции и ТГ-ДСК анализа в температурном интервале 25 – 1200 °С для материала (Hf,Zr,Ti,Nb,Mo)C-MoSi2 характеризовались наименьшей скоростью окисления и прироста массы по сравнению с твердым раствором и композитами с добавками частиц и волокон SiC. Термические испытания многокомпонентных керамик (Zr, Ti, Hf, Ta/Nb, Mo/Cr)(B, C) и композитов на их основе в кислородосодержащей атмосфере с предварительно сформированными дефектами, в температурном диапазоне от 600 до 1200 °С показали что, введение кремнийсодержащих добавок в керамическую шихту привело к замедлению процесса окисления керамики (Hf,Zr,Ti,Nb,Mo)C. При этом дисилицид молибдена зарекомендовал себя в качестве перспективной добавки, так как в значительной мере повышает стойкость к окислению, увеличивает температурный диапазон эксплуатации и способствует активации процесса залечивания дефектов. Так, при температуре 700 °С и выдержке 30 минут заполнение дефектов продуктами окисления достигало 60 % для композитов (Hf,Zr,Ti,Nb,Mo)C–MoSi2. Термические испытания при температуре 600 °С привели к повышению твердости композитов (Hf,Zr,Ti,Nb,Mo)C – SiCв и (Hf,Zr,Ti,Nb,Mo)C – MoSi2, в то время как твёрдость (Hf,Zr,Ti,Nb,Mo)C и (Hf,Zr,Ti,Nb,Mo)C – SiCч оставалась на том же уровне.