Dvojfázová vysokoentropická keramika vystužená uhlíkovými vláknami / Carbonfibers reinforced dual-phase high-entropy ceramics

Výzva	Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4
Hlavný riešiteľ	Annamária Naughton Duszová
Prijímateľ	Ústav materiálového výskumu SAV
Celkový rozpočet	192 075,45 €
Príspevok poskytovateľa	192 075,45 €
Zdroj financovania	Plán obnovy a odolnosti
Začiatok realizácie	október 2024
Koniec realizácie	jún 2026
Kategória výskumníka	R3
Vedná oblasť	Fyzikálne, technické vedy a matematika

Anotácia

Hlavným cieľom navrhovaného projektu “CAFIHEC” je vývoj, príprava a charakterizácia novej dvojfázovej vysoko entropickej ultra vysokoteplotnej keramiky (DPHE-UHTC) vystuženej uhlíkovými vláknami s hlavným cieľom, vyvinúť extrémne tvrdé a výrazne vylepšené kompozity odolné voči poškodeniu. Systémy sa pripravia z vysoko kvalitných komerčných karbidov a boridov ako východiskových práškov mletím spolu s prísadou uhlíkových vlákien vo vysokoenergetickom guľovom mlyne v argóne, aby sa vytvorili dve vysoko entropické fázy po následnom spekaní (SPS). Mikroštruktúrne charakteristiky skúmaných systémov budú študované na mikro, nano a atómovej úrovni pomocou röntgenovej difrakcie (XRD), rastrovacieho elektrónového mikroskopu (SEM) a transmisnej elektrónovej mikroskopie (TEM, HREM) spojenej s EDS analýzou. Mechanické vlastnosti – tvrdosť, ohybová pevnosť a lomová húževnatosť sa budú testovať pomocou štandardných skúšok. Lomové charakteristiky, ako iniciačné centrum lomu a mechanizmy lomu, sa budú skúmať pomocou fraktografických metód. Na charakterizáciu vlastností jednotlivých zŕn a hraníc zŕn sa použijú nanoindentačné testy a mikro/nano mechanické skúšky mikroútvarov. Tribologické vlastnosti sa budú skúmať pri izbovej a vysokých teplotách do 800°C a charakteristiky opotrebovania sa budú študovať pomocou pokročilých metód pod zameraným iónovým lúčom (FIB), SEM, TEM a Ramanovou spektroskopiou. Vysokoteplotné charakteristiky systémov budú študované pomocou oxidácie, ablácie, odolnosti voči tepelnému šoku a deformácie pri tečení pomocou pokročilých metód. Pre optimalizované systémy bude určený vzťah „príprava – mikroštruktúra -vlastnosti“.