Ve všeobecnosti, poznatky o design slitin, jejich výrobě a výběru legujúcich prvků sú omezené na slitiny s jedním základním prvkem. Tento fakt ale výrazně limituje možnosti a volnost výběru prvků pro dosáhnuti speciálních vlastností a mikrostruktur. V poslední dekádě se ukázalo, že materiálová věda a inženýrství nejsou ještě zdaleka prozkoumané v důsledku objevu nové třídy materiálů nazvané vysoko entropické slitiny (HEA high entropy alloys). Jejich objev upoutal pozornost vědecké komunity. Základní koncept pro jejich design je, že namísto jednoho, nebo dvou základních prvků obsahují minimálně 5 prvků v podobných atomových koncentracích. V posledních letech se objevila skupina materiálů odvozená od HEA, nazvaná slitiny so střednou entropii (MEA medium entropy alloys). Na rozdíl od HEA ale obsahují 3, nebo 4 prvky. Táto práce je věnovaná studiu přípravy a charakterizaci HEA, MEA a jejich kompozitů s pomocí metod práškové metalurgie. V této práci byli dohromady zkoumány tři kompozice: AlCoCrFeNiTi0.5, Co1.5Ni1.5CrFeTi0.5 a CoCrNi, kompozity s kovovou matricí (MMC metal matrix composites) vyztužené částicemi B4C s CoCrNi jako matricí. Hloubková mikrostrukturní a mechanická analýza těchto materiálů byla provedena pomoví metod rastrovací a transmisní elektronové mikroskopie spojené s tahovými a ohybovými zkouškami. V průběhu celé studie se objevovaly problémy s kontaminací kyslíkem, co se projevilo vznikem značného množství oxidů v připravených materiálech. U Slitiny AlCoCrFeNiTi0.5 byla naměřena tvrdost přesahující 800 HV. Její houževnatost ale byla velice omezena. V její mikrostruktuře byly identifikovány částice in-situ TiC v důsledku přítomnosti organického, anti-aglomeračního činidla (metanolu) v mlecí misce. Tato reakce může být použita v budoucnu k přípravě MMC se záměrnou disperzí TiC. Na druhé straně, slitina CoCrNi ukázala vysoké hodnoty tažnosti (26%) a meze pevnosti přes 1000 MPa. Mikrostruktura obsahovala majoritní FCC fázi s BCC precipitáty. Tahle slitina byla z důvodu vysoké tažnosti zvolena pro přípravu kompozitu s výztuží B4C. V průběhu slinování ale došlo k reakci mezi přítomným Cr a B4C, které výsledkem byl Cr5B3 borid. Tento kompozit mel pevnost v tahu 1400 MP a extrémne jemnozrnnou strukturu. Celková tažnost ale klesla na 1.9 %. Slitina AlCoCrFeNiTi0.5, která mela strukturu složenou jen z FCC tuhého roztoku dosáhla nejlepší kombinaci mechanických vlastností s pevností přesahující 1300 MPa a dostatečnou tažností 4%. Prášková metalurgie se ukázala jako vhodná metoda pro přípravu HEA a MEA slitin a jejich kompozitů, s dobrou kombinací pevnosti a tažnosti. Tato metoda dovoluje měnit mikrostrukturní parametry připravených materiálů jednoduchou úpravou parametrů procesu.

Among emerging materials systems for thermoelectric applications, the early transition-metal nitrides based on ScN and CrN show unexpectedly promising properties. These properties are determined by high Seebeck coefficient, low thermal conductivity, and high electrical conductivity. There is, however, still a need to improve the thermoelectric properties. One idea is to introduce dopants or alloying elements to alter the concentration, mobility, and/or type of charge carriers, such as in (Cr1-xVx)N. Another is to focus on the different scattering mechanisms, such as to reduce the scattering of electrons and increase the scattering of phonons, thus increasing the electrical conductivity while lowering the thermal conductivity. Electrical conductivity can be altered by grain boundary modifications, such as larger grains as well as metallic inclusions, for a smoother interface for the electrons. Such nanoinclusions could potentially also act as phonon scattering centra. Phonon scattering can also occur by site substitution of isoelectronic but heavier atoms, which could reduce the phonon mean free path while retaining the electrical conductivity. For CrN, the obvious substitutions are Mo or W.This thesis investigates these effects for CrN-based materials, and how to control the growth of them in a DC-magnetron sputtering system.First, an optimization study for CrN was made, here the power was fixed while the temperature and nitrogen content were varied. Second, the effect of in-situ annealing at the deposition temperature was investigated. Here, both films with pure CrN and films with a mix of CrN and Cr2N were annealed. It was found that temperature, pressure, and ambient gas have a large effect on the decomposition of CrN to Cr2N. Third, alloying with V and Mo was implemented. It was found that Mo quickly breaks the rock-salt structure, and for further investigation of CrMoN and Cr(Mo,V)N systems, other deposition methods which allows for lower deposition rates need to be investigated.The sample deemed best was the CrVN-sample, showing a Seebeck coefficient of -141 μV/K, resistivity of 1520 μΩ∙cm and a power factor of 1.3 mW/mK2.

High Entropy Alloy (HEA) is a class of construction steels based on the mixing of five or more elements in approximately equimolar ratios. Despite the ambiguity of their future use, HEAs represent a significantly new group of construction materials that are currently receiving a great deal of attention. Single-phase HEAs fail when used at elevated tempera-tures. The improvement of their high-temperature resistance was achieved by introducing a dispersion of oxides Al2O3 and Y2O3. To generalize the positive effect of dispersions on the mechanical properties at elevated temperatures, particles of a similar nature were cho-sen. These were dispersed particles of nitrides: hardness-incompatible AlN and hardness-compatible BN. The particles were evenly distributed inside the alloys by mechanical al-loying and compacted by SPS (Spark Plasma Sintering). The new structural alloy reached a density higher than 96.5 % and brought an increase in yield strength at room tempera-ture of up to 67 % and 40 % at elevated temperatures, while maintaining a homogeneous distribution of input powders.