Elasticity, mechanical and thermal properties of polycrystalline hafnium carbide and tantalum carbide at high pressure

He, Ruiqi; Fang, Leiming; Han, Tiexin; Yang, Gongzhang; Ma, Guolong; Liu, Jinxin; Chen, Xiping; Xie, Lei; Liu, Lei; Li, Qingze; Tang, Youqi; Liang, Hao; Zou, Yongtao; Peng, Fang

doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2022.06.039

Cited by 17 publications

(2 citation statements)

References 45 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…С развитием аэрокосмической отрасли потребность в материалах, выдерживающих высокие температуры и имеющих уникальные физические свойства, растет с каждым годом. Наиболее перспективными соединениями, подходящими для этих целей, являются карбиды переходных металлов, образующие семейство высокотемпературной керамики (UHTCs) [1][2][3]. Одним из соединений, входящих в данное семейство и привлекающих значительное внимание за счет своих физикохимических свойств, является карбид гафния (HfC).…”

Section: Introductionunclassified

“…Карбид гафния может использоваться для производства режущего инструмента [19][20][21], источников термополевой эмиссии [2,19,21], гиперзвуковых летательных аппаратов [5,12] и других изделий, работающих в экстремальных условиях [22]. Известны несколько способов получения карбида гафния: процесс искрового плазменного спекания (SPS) [3,14,20], высокоэнергетическое механическое измельчение порошковых смесей, содержащих металл и углерод, с последующим отжигом в инертной атмосфере [23], карботермическое восстановление оксидов металлов [19,21,22], прямая карбидизация металла [24] и другие методы. В тех случаях, когда требуется нанесение покрытий из HfC, используются процессы осаждения из газовой фазы (CVD) [10,16,25].…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Синтез Порошка Карбида Гафния В Атмосферной Дуговой Плазме

Васильева¹,

Поваляев²,

Korchagina³

et al. 2023

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents a method, implemented for the first time, for the thermal synthesis of hafnium carbide powder using a DC arc discharge initiated in the open-air atmosphere. Based on the results of the series of experiments, the dependences of the current strength of the power source and the time of thermal treatment on the phase composition of the resulting powder product were established. Required parameters have been determined to ensure the synthesis of a powder containing ~ 98 wt. % of the cubic phase of hafnium carbide: heat treatment of the initial mixture containing the stoichiometric ratio of hafnium to carbon for 60 s at a current of 220 A. The size, shape, and substructure of particles of the synthesized carbide are characterized. The differential thermal analysis carried out in an oxidizing medium showed that the obtained hafnium carbide powder is oxidized most intensively at a temperature of ~700°C.

show abstract

Section: Introductionunclassified

Синтез Порошка Карбида Гафния В Атмосферной Дуговой Плазме

Васильева¹,

Поваляев²,

Korchagina³

et al. 2023

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Structure Prediction and Mechanical Properties of Tantalum Carbide (TaC) on ab initio Level

Zagorac,

Škundrić

et al. 2024

Zeitschrift anorg allge chemie

View full text Add to dashboard Cite

Tantalum carbide (TaC) is an extremely hard, brittle, refractory ceramic material with excellent physical properties, which makes it a desirable material in e.g. aerospace industries. In order to explore the range of feasible modifications of TaC, we have executed a crystal structure prediction study of the TaC chemical system using a multi‐methodological approach, via enthalpy landscape explorations of pristine TaC at different pressures, supplemented by data mining searches in the ICSD database. Local structure relaxations have been accomplished by using Density Functional Theory (DFT). The global minimum is found to correspond to the equilibrium rock salt (NaCl) type modification. Additionally, eight new phases of tantalum carbide are predicted to be feasible: the WC‐type, the NiAs‐type, the 5‐5‐type, the ZnS‐type, the Ring_TaC‐type, the CsCl‐type, the Ortho_TaC‐type, and the Tetra_TaC‐type. Furthermore, the elastic and mechanical properties of the predicted TaC modifications were explored on the DFT level of computation. The promising values of some of the mechanical properties of the proposed tantalum carbide modifications suggest that various scientific, industrial and technological applications of TaC should be possible.

show abstract