Temperature and pressure investigation of HfxTa₁₋x C and ZrxNb₁₋x C carbide alloys

Abstract

Structural mechanical and thermal properties of refractory carbides have been investigated using the Realistic Interaction Potential Approach (RIPA) model. The study has been extended to mixed crystals of HfxTa₁₋x C (0 ≤ x ≤ 1) and ZrxNb₁₋x C (0 ≤ x ≤ 1) alloys and the effect of composition on structural and elastic properties are investigated. Phase transition pressure and associated volume collapses (ΔV(Pt)/V(0)) calculated from this approach are in good agreement with available literature for the parent compounds (x = 0 and x = 1). The results for the mixed crystal counter parts are also in fair agreement with experimental data generated from the application of Vegard’s law to data for the parent compounds.

Досліджено структурні, механічні та теплові властивості тугоплавких карбідів з використанням моделі дійсного інтерактивного потенціального наближення. Дослідження було поширено на змішані кристали сплавів HfxTa₁₋x C (0 ≤ x ≤ 1) і ZrxNb₁₋x C (0 ≤ x ≤ 1), досліджено вплив складу на структурні і пружні властивості. Тиск фази переходу пов’язані з ним об’ємні колапси (ΔV(Pt)/V(0)), розраховані за такого підходу, добре узгоджуються з наявними в літературі для вихідних сполук (х = 0 і х = 1). Результати для змішаного кристалу протилежних частин також задовільно узгоджуються з експериментальними даними, отриманими на основі застосування закону Вегарда до даних вихідних сполук.

Исследованы структурные, механические и тепловые свойства тугоплавких карбидов с использованием модели действительного интерактивного потенциального приближения. Исследование было распространено на смешанные кристаллы сплавов HfxTa₁₋x C (0 ≤ x ≤ 1) и ZrxNb₁₋x C (0 ≤ x ≤ 1), исследовано влияние состава на структурные и упругие свойства. Давление фазы перехода и связанные с ним объемные коллапсы (ΔV(Pt)/V(0)), рассчитанные из такого подхода, хорошо согласуются с имеющейся в литературе данными для исходных соединений (х = 0 и х = 1). Результаты для смешанного кристалла противоположных частей также удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными, полученными на основе применения закона Вегарда к данным для исходных соединений.