Ab-initio guided investigation of refractory metal-based high entropy ceramic coatings
Project goals
The project aims to predict stable phases and properties of new Cr-Hf-Mo-Ta-W and CrMn-Mo-Si-Y based high entropy ceramics, synthesising them as coatings and analysing relations between the deposition parameters, physical processes taking place during the plasma-based deposition, the coating structure and coating properties. All the elements in each system were chosen for their intrinsic properties, for their effect on the properties of commonly used alloys as well as for their synergistic behaviour. The parameters of the deposition process will be based on the ab-initio modelling, and they will be varied in a range of conditions with regards to the energy flux during the coating growth and to the composition of the deposited coatings to synthesise coatings with significantly different phase compositions and microstructure. The focus will be given to the study of the coatings at high temperatures allowing for an understanding of the basic physical processes such as confirming the presence of high entropy phase stabilisation and comparison of ab-initio calculations and experiment.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202300001
Main participants
Masarykova univerzita / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
23-05947S
Alternative language
Project name in Czech
Teorií směřované studium povlaků keramik stabilizovaných vysokou entropií založených na těžkotavitelných kovech
Annotation in Czech
Cílem předkládaného projektu je výpočet stabilních fází keramik stabilizovaných vysokou entropií založených na Cr-Hf-Mo-Ta-W a Cr-Mn-Mo-Si-Y, připravit je ve formě povlaků a analyzovat vztahy mezi depozičními podmínkami, fyzikálními procesy odehrávajícími se při depozici založené na využití plazmatu, strukturou povlaků a jejich vlastnostmi. Všechny prvky tvořící každý systém byly vybrány pro své intrinsické vlastnosti, pro své účinky při využití ve standardních slitinách a pro jejich synergické chování. Depoziční parametry budou vybrány na základě provedených výpočtů nastavovány ve širokém rozmezí vzhledem k toku energie na rostoucí povlak a k dosažení široké škály složení deponovaných povlaků, aby bylo možné připravit povlaky s výrazně se měnícím fázovým složením a mikrostrukturou. Důraz bude kladen na studium chování vrstev za vysoké teploty, což umožní pochopení základních fyzikálních procesů v takto komplexních materiálech jako je potvrzení samotné stabilizace fáze vysokou entropií, a umožní kritické srovnání ab-initio výpočtů a reálně připravených povlaků.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Mar 8, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
6,831 thou. CZK
Public financial support
6,819 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
6 831 CZK thou.
Public support
6 819 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Coating and films
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025