高熵碳化物薄膜的烧蚀阈值与温度依赖热导率
应用物理
2022-12-05 v1 材料科学
摘要
高熵碳化物(HECs)是一类有前景的新型超高温陶瓷，可为高超声速飞行器前缘提供新颖的材料解决方案，其温度可达3500°C以上并经历极端热梯度。尽管HECs的力学与热学性能已在室温下被广泛研究，但鲜有工作考察HECs在高温下的性能或考虑这些材料对热冲击的响应。本工作中，我们测量了一种五阳离子HEC直至1200°C的热导率。我们发现热导率随温度升高而增加，与单金属碳化物中已证实的趋势一致。我们还测量了以不同CH4流速沉积的HEC的热导率，发现尽管当碳含量超过化学计量浓度时热导率降低，但无论碳含量如何，薄膜均表现出相同的温度依赖趋势。为比较HECs与难熔碳化物的抗热冲击性，我们进行了脉冲激光烧蚀测量以确定HECs在损伤前可承受的流密度阈值。我们发现这一表征平均键强度的指标如预期般与HECs的理论硬度相关。
引用
@article{arxiv.2212.01238,
title = {Ablation threshold and temperature dependent thermal conductivity of high entropy carbide thin films},
author = {Milena Milich and Kathleen Quiambao-Tomko and John Tomko and Jon-Paul Maria and Patrick Hopkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01238},
year = {2022}
}
备注
22 pages, 6 figures