Synthesis, mechanical properties and thermal conductivity of high-entropy (TiTaNbZrMox)(CN) ceramics

放电等离子烧结 材料科学 维氏硬度试验 陶瓷 微观结构 断裂韧性 复合材料 热导率
作者
R. Li,Liping He,Nan Lin,Yongzheng Niu,A.Q. Li,Zhenggang Wu,Z.Y. Wang,Chao Ma
出处
期刊:Journal of The European Ceramic Society [Elsevier]
卷期号:43 (16): 7273-7281 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2023.08.029
摘要

Novel high-entropy (TiTaNbZrMoX)(CN) (x = 0, 5, 10, 15, and 20 at%) carbonitride ceramics were synthesised using the carbothermal reduction-nitridation and spark plasma sintering methods. The effects of Mo doping on the microstructure, mechanical properties, and thermal characteristics of these high-entropy ceramics were investigated. The increase in Mo contents caused increased grain size, uniform distribution of elements, improved Vickers hardness and fracture toughness, and reduced thermal conductivity at the same temperature. High-entropy (TiTaNbZrMo0.2)(CN) ceramic displayed superior Vickers hardness of 21.41 GPa and fracture toughness of 4.34 MPa·m1/2, compared with 20.51 GPa and 3.94 MPa·m1/2 for (TiTaNbZr)(CN) ceramic, respectively. Density functional theory calculations indicated that adding Mo atoms promoted the hybridisation of metal and carbon elements, thereby preferentially enhancing electron filling in the bonding orbital due to high valence electrons. This, in turn, improved the mechanical properties of (TiTaNbZrMox)(CN) ceramics. Additionally, the increased Mo contents strengthened covalent bonding and induced lattice distortion, reducing the thermal conductivity of high-entropy ceramics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhang发布了新的文献求助10
1秒前
Yifan2002发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
田様应助hjy采纳,获得10
1秒前
vayne发布了新的文献求助10
1秒前
自觉傲丝完成签到,获得积分10
2秒前
张伟完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
kbb应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
自觉含芙应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
gfjh完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
oqura完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
gyl完成签到 ,获得积分10
5秒前
KBRS发布了新的文献求助10
5秒前
火星上的天亦应助周周采纳,获得10
6秒前
6秒前
科研通AI6.1应助周周采纳,获得10
6秒前
6秒前
liusoojoo完成签到,获得积分10
7秒前
敏感寒云完成签到,获得积分10
7秒前
123应助清脆的问雁采纳,获得10
7秒前
拼搏的魔镜完成签到,获得积分10
7秒前
称心的飞烟关注了科研通微信公众号
7秒前
N1neDDDD完成签到,获得积分10
7秒前
一二三完成签到,获得积分20
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1200
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6037553
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7760980
关于积分的说明 16218240
捐赠科研通 5183431
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773990
邀请新用户注册赠送积分活动 1757124
关于科研通互助平台的介绍 1641468