Развитие теорий и технологий в области создания новых материалов привело к увеличению числа составляющих элементов металлических сплавов свыше трех. В последнее десятилетие разработан новый класс металлических соединений – так называемых высокоэнтропийных сплавов (ВЭС). Такие многокомпонентные сплавы включают не менее пяти основных металлов, содержание каждого из которых составляет от 5 до 35 ат.%. Главная особенность ВЭС заключается в формировании однофазного стабильного термодинамически устойчивого и высокопрочного твердого раствора замещения преимущественно с ГЦК- или ОЦК-решеткой. Исследование ВЭС показали, что подобные многокомпонентные сплавы обладают привлекательными свойствами, такими как высокая твердость, износостойкость, высокотемпературная прочность, коррозионная стойкость, хорошая низкотемпературная пластичность и сверхпластичные свойства.
В аэрокосмической технике требуются материалы, работоспособные в экстремальных условиях – при температуре более 1600 оС в окислительном газовом потоке. Ультравысокотемпературные керамические материалы (УВТК) на основе ZrB2-SiC способны решить данную проблему. Керамика такого рода обладает высокими механическими свойствами и весьма перспективна в современной авиационной и ракетно-космической технике в качестве различных узлов и деталей.
Распространенные в настоящее время методы получения порошков для аддитивных технологий не позволяют получать порошки высокоэнтропийных сплавов и ультравысокотемпературных керамических материалов. Одним из альтернативных путей получения таких порошков является механическое легирование (МЛ) с последующей сфероидизацией. Основой механического легирования является импульсная механическая обработка порошков или их смесей в мельницах. Использование механического легирования позволяет получать однородные по составу и структуре частицы порошка с одновременным формированием мелкозернистой структуры, в том числе нанокристаллической. Порошки, получаемые путем размола на данный момент, не применяют для аддитивных технологий, так как частицы порошка имеют осколочную, неправильную форму. Для придания сферической формы порошкам применяются различные методы сфероидизации – процесс преобразования исходного порошкового материала неравноосной формы с целью получения частиц с формой близкой к сферической. Существует несколько методов сфероидизации порошков, один из которых – сфероидизация с помощью термического воздействия потока плазмы. Высокая температура, достигающая 10000°C в струе плазмы, позволяет расплавлять и испарять даже самые тугоплавкие соединения. Контролируя такие параметры как: скорость подачи, траекторию движения порошка, расход плазмообразующего газа и мощность плазменного потока, можно добиться получения частиц соединений заданного состава с сферической формой.
В настоящее время отсутствуют данные по использованию ВЭС и УВТК в машинах аддитивного производства. Следовательно, неизученной стороной является влияние термообработки на структуру и механические свойства. Для получения простой или сложной многофазной структуры, обладающей оптимальными прочностными, пластическими и упругими свойствами, необходимы более тщательные исследования, направленные на изучение влияния легирования различными элементами, параметров послойного синтеза и термообработки на структуру и механические свойства ВЭС и УВТК.