Анизотропия поверхностной энергии кубических высокоэнтропийных сплавов и покрытий

Аннотация

Эмпирическая модель, предложенная нами, позволяет рассчитывать толщину поверхности высокоэнтропийного сплава и анизотропию его поверхностной энергии. Для исследования брались кубические эквиатомные соединения с ГЦК структурой. Обнаружено, что эти структуры в поверхностном слое имеют толщину в среднем около 2 нм, что представляет 5-6 монослоев, которые подтверждены реконструкции или релаксации поверхности сплава. Эти структуры представляют собой наноструктурные образования. Оказывается, что толщина поверхности этих слоев примерно одинакова с толщиной поверхности слоев металлических стекол. У них также примерно одинакова твердость 500-800 HV, но в 2-3 раза превышает твердость нержавеющих сталей – 200-400 HV. На наш взгляд между высокоэнтропийными сплавами и металлическими стеклами есть много общего, несмотря на то, что первые представляют собой кристаллические, а вторые аморфные тела. В предложенной эмпирической модели показано, что максимум поверхностной энергии достигается в плоскости [111]. Также показано, что температура плавления различных граней становится различной и при уменьшении размера частиц она изменяется по гиперболическому закону.