Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund

In this research, a high-entropy nitride coating will be developed for various critical industrial applications and at the same time advancing our understanding of this new type of material system. The main objective of the project is to explore the novel high-entropy nitride coating which combines multiple alloying elements and nanocomposite, with an overarching goal of achieving the multifunctionality of this new coating system for applications under adverse environments. The developed coatings are expected to have superior performances resulting from: (1) rationally selecting five or more principal elements and properly designing the composition based on the functionalities, (2) introducing a ductile phase in hard and nanograined high-entropy nitride matrix, and (3) optimizing process parameters. To further enhance the industrial relevance, the proposed coatings will be fabricated and optimized using an industrial wildly-used cathodic arc evaporation technique.

Dans le cadre de cette étude, un revêtement à haute entropie à base de nitrure sera développé pour des applications industrielles critiques et pour faire avancer nos connaissances concernant ce nouveau type de système de matériau. L’objectif principal du projet est d’explorer le nouveau revêtement à haute entropie à base de nitrure qui combine plusieurs éléments d’alliage et des nanocomposites et éventuellement d’atteindre un certain degré de multifonctionnalité pour ce système de revêtement destiné aux applications en milieux hostiles. Les revêtements ainsi développés devraient présenter des performances supérieures qui découlent de (1) la sélection rationnelle d’au moins cinq éléments principaux et du choix judicieux d’une formulation en fonction des fonctionnalités recherchées; (2) l’introduction d’une phase ductile dans la matrice à haute entropie de nitrure dure et à grains nanométriques et 3) de l’optimisation des paramètres du procédé. Pour les rendre encore plus pertinents dans l’industrie, les revêtements proposés seront fabriqués et optimisés par une technique de dépôt souvent utilisée à l’échelle industrielle et basée sur l’évaporation sous arc cathodique.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators.

À court terme, les résultats prévus sont des collaborations renforcées dans l’ensemble de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement afin d’appuyer l’excellence en recherche. À moyen terme, les résultats prévus sont le développement de technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs.

The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative.

Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes ».