Синтез высокоэнтропийного карбида TiZrNbHfTaC5 с использованием машинного обучения

Синтез высокоэнтропийных карбидов (ВЭК) требует высоких температур, которые могут быть обеспечены методом электродуговой плазмы. Однако температура образования однофазного образца остается неизвестной. Кроме того, при определенных температурах могут формироваться многофазные структуры. В данной работе разработан подход к контролируемому синтезу ВЭК TiZrNbHfTaC5 на основе теоретических и экспериментальных методов. Для определения температурных условий формирования однофазных и многофазных образцов использовалось моделирование методом канонического Монте-Карло (CMC) с применением межатомных потенциалов машинного обучения. В полном соответствии с теорией однофазный образец, полученный методом электродугового разряда, наблюдался при температуре 2000 K. При температурах ниже 1200 K образец распадался на (Ti-Nb-Ta)C и смесь (Zr-Hf-Ta)C, (Zr-Nb-Hf)C, (Zr-Nb)C и (Zr-Ta)C. Полученные результаты демонстрируют условия формирования ВЭК; предполагается, что предложенный подход может проложить путь к целенаправленному синтезу многокомпонентных материалов.