尽管最近提出的高熵碳化物（HEC）具有极高的硬度，但其低断裂韧性限制了它们在恶劣机械环境中的应用。

在这里，中南大学Zhiming Li介绍了一种亚稳态工程策略，通过原位亚稳态粒子实现具有增强韧性的超硬 HEC。

文章要点

1）HEC通过开发 (WTaNbZrTi)C HEC 来实现的，该 HEC 显示出具有均匀分散的原位四方和单斜 ZrO₂ 颗粒的固溶体基体。

2)除了21.0 GPa的高硬度外，HEC还可以获得5.89 MPa·m^1/2的增强断裂韧性，显着超过混合物规则和其他报道的HEC的预测值。

3)增韧效应主要归因于机械载荷下亚稳态四方ZrO₂颗粒的转变，这促进了裂纹尖端屏蔽机制，包括裂纹偏转、裂纹桥接和裂纹分支。

这项工作展示了利用原位亚稳颗粒的成分灵活性来增韧大块高熵陶瓷的概念。

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Hu, J., Yang, Q., Zhu, S. et al. Superhard bulk high-entropy carbides with enhanced toughness via metastable in-situ particles. Nat Commun 14, 5717 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-41481-6

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41481-6