Первопринципное моделирование и самораспространяющийся высокотемпературный синтез высокоэнтропийных тугоплавких керамик

Задачей проекта является поиск, получение методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и исследование перспективных высокоэнтропийных керамик на основе карбидов и боридов переходных металлов 4-6 групп. Данные соединения широко востребованы в аэрокосмической промышленности как основа для сверхтугоплавких композиционных материалов и в твердосплавной промышленности как легирующие добавки и основа для твердых покрытий. Поиск наиболее перспективных высокоэнтропийных керамик будет осуществляться с применением термодинамических дескрипторов, рассчитываемых на основе ab initio моделирования кристаллических решеток исследуемых твердых растворов. Твердые растворы для которых значение дескрипторов будет наиболее высоким будут синтезированы методом СВС для дальнейшего исследования их физико-химических и механических свойств, в том числе для выявления закономерностей влияния энтропии образования твердого раствора на его свойства. Дополнительно планируется исследовать реакционные механизмы, кинетику горения и стадийность фазовых и структурных превращений при СВС высокоэнтропийных керамик. Решение задачи, поставленной в данном проекте, позволит разработать новый комплексный подход к синтезу новых материалов – подход, основанный на использовании теории функционала плотности и термодинамических дескрипторов для предсказания свойств разрабатываемых материалов и метода СВС для их синтеза