Predesigned Carbon Vacancies Unlock Superior Oxidation Resistance of High‐Entropy Carbides by Stabilizing a Protective M–C–O Interphase

材料科学 电子能量损失谱 碳化物 亚稳态 相间 氧气 化学工程 吸附 透射电子显微镜 碳纤维 电子衍射 化学物理 光谱学 表面能 氧化还原 高分辨率透射电子显微镜 扫描透射电子显微镜 金属 原位 空位缺陷 纳米技术 结晶学 格子(音乐) 析氧 衍射
作者
Yang Hu,Xiaoyue Lu,Mingche Huang,Erhong Song,Bowen Chen,Feiyan Cai,Yuefan Xu,Yinjie Ruan,Chaobin Zeng,Ling Lin,Yan Gu,Yusheng Ding,Dewei Ni,Shaoming Dong
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:: e74592-e74592
标识
DOI:10.1002/adma.74592
摘要

The initial oxidation stage of high-entropy carbides (HECs) is a decisive yet poorly understood "black box" that governs their ultimate performance for ultra-high-temperature applications. Here, we unveil a powerful strategy-predesigning carbon vacancies-to fundamentally enhance HECs oxidation resistance. By integrating in situ x-ray diffraction (XRD) and in situ transmission electron microscopy coupled with electron energy loss spectroscopy (TEM-EELS), we provide the first direct, atomic-scale visualization of oxygen atoms preferentially occupying these predesigned vacancies during the incipient oxidation stage, leading to the dynamic formation of a metastable metal-carbon-oxygen (M-C-O) interfacial layer. Our combined experimental and theoretical analyses reveal a dual enhancement mechanism: kinetically, M-C-O suppresses both oxygen adsorption on the (111) surface and its subsequent inward diffusion; thermodynamically, they stabilize the HEC lattice at elevated temperatures, thereby increasing the energy barrier for M─C bond cleavage. This work not only deciphers the atomistic origin of enhanced oxidation resistance but also establishes a simple, general, and efficient design principle for next-generation ultra-high-temperature ceramics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
情怀应助mysilicon采纳,获得30
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助壮观访旋采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
jmsuwanglei发布了新的文献求助10
2秒前
Lv发布了新的文献求助10
2秒前
congyjs完成签到,获得积分20
3秒前
慕青应助2256282919采纳,获得10
3秒前
丁1完成签到 ,获得积分10
3秒前
超级盼海完成签到,获得积分10
3秒前
SSSDEFEFGG发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
ding应助fx采纳,获得10
4秒前
6秒前
Ava应助WEI采纳,获得10
6秒前
6秒前
zwj发布了新的文献求助10
6秒前
YQY发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
帮帮帮蹦发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
ZZ完成签到,获得积分10
9秒前
今后应助大栗子采纳,获得10
10秒前
阳佟念真发布了新的文献求助10
11秒前
杨建明发布了新的文献求助10
12秒前
深年发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
liujia完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
王企鹅发布了新的文献求助10
13秒前
闭家锁发布了新的文献求助10
13秒前
陈_发布了新的文献求助10
14秒前
Erscheint完成签到,获得积分10
14秒前
3777完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287203
关于积分的说明 20181937
捐赠科研通 7315717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305747
关于科研通互助平台的介绍 2458004
邀请新用户注册赠送积分活动 2315475