Достижения в области сверхвысокотемпературной керамики, композитов и покрытий

Сверхвысокотемпературная керамика (UHTC) обычно включает карбиды, нитриды и бориды переходных металлов, при этом основное внимание уделяется соединениям группы IVB (Zr и Hf) и TaC. UHTC характеризуется сверхвысокими температурами плавления, превосходными механическими свойствами и устойчивостью к абляции при повышенных температурах. Такое уникальное сочетание свойств делает эти материалы перспективными для конструкционного применения в чрезвычайно жестких условиях эксплуатации, например в ракетной и гиперзвуковой технике, особенно в соплах, на передних кромках и в компонентах двигателей. Помимо объемной UHTC, активно разрабатываются и применяются покрытия на основе UHTC и армированные волокнами композиты на основе UHTC, предназначенные для устранения присущих объемной керамике хрупкости и низкой термостойкости к тепловому удару. В последнее время высокоэнтропийные UHTC быстро развиваются и привлекают значительное внимание как перспективное направление создания сверхвысокотемпературных материалов. В данном обзоре представлены современное состояние подходов к получению, проектированию микроструктуры и исследованию свойств UHTC — от объемных материалов до композитов и покрытий, — а также перспективные направления дальнейших исследований.