[發(fā)明專利]一種Hfx

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611053755.3
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106588020B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 趙彤;邱文豐;魯艷;葉麗;韓偉健
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C04B35/56
• 分類號: C04B35/56;C04B35/622;C08L85/00;C08G79/00
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 另婧

本發(fā)明涉及一種Hf_xTa_1?xC合金前驅體的制備方法及得到的Hf_xTa_1?xC合金。包括：1)將四氯化鉿分散在溶劑中，滴入一元醇，再滴入三乙胺，滴加完畢回流，過濾，得鉿醇鹽溶液；2)向鉿醇鹽溶液中滴加螯合劑，滴完回流；再加入水和一元醇，滴完回流，減壓蒸餾得聚鉿氧烷；3)將五氯化鉭分散在溶劑中，滴入一元醇，隨后滴入三乙胺，滴加完畢回流，過濾，得鉭醇鹽溶液；4)向鉿醇鹽溶液中滴加螯合劑，滴完回流；再加入水和一元醇，滴完回流，減壓蒸餾得聚鉭氧烷；5)將聚鉿氧烷、聚鉭氧烷及烯丙基酚醛混合，得鉿鉭合金前驅體。本發(fā)明制備的合金前驅體溶解性優(yōu)良，穩(wěn)定儲存期好，可作為纖維增強陶瓷基復合材料基體使用。

技術領域

本發(fā)明涉及超高溫陶瓷前驅體及陶瓷的制備方法，尤其涉及Hf_xTa_1-xC合金前驅體及合金的制備方法。

背景技術

難熔金屬陶瓷是超高熔點的一類材料，具有極好的耐燒蝕、抗沖刷性能，且難熔金屬碳化物在氧化氣氛中由于與氧反應生成氧化物覆蓋在材料表面，保護材料不被進一步氧化，因而又具有高溫抗氧化性能。

典型的難熔金屬碳化物為ZrC、HfC、TaC等，其中TaC的熔點3880℃，TaC的強共價鍵-金屬健連接方式使其呈現良好的抗氧化、抗熱沖擊和抗化學侵蝕性能；HfC熔點3890℃，是熔點最高的二元金屬化合物，其化學穩(wěn)定性好，抗氧化性強，硬度高達33GPa。TaC和HfC兩者晶型相同，晶胞常數接近，二者可以任意比例發(fā)生固溶反應形成固溶體Hf_xTa_1-xC，且固溶體的超高溫力學性能、抗氧化侵蝕性能優(yōu)于HfC、TaC等碳化物陶瓷。由于其具備超高溫合金材料的一些特性，因此被稱為鉿鉭合金，其本質是鉿鉭碳固溶體合金，其中精確化學計量比的Hf_0.2Ta_0.8C的熔點高于單一碳化物(HfC、TaC)的熔點，其熔點高達4215K，是目前人類已知熔點最高的物質。

一般而言，金屬材料具備延展性，而典型的陶瓷材料(如SiC、ZrC、ZrB₂、HfC等)不具備延展性，但文獻報道Hf_0.2Ta_0.8C鉿鉭合金具有一定的延展性，即該鉿鉭合金材料性質介于金屬材料和陶瓷材料之間。可見，鉿鉭碳固溶體合金不僅具有更高的熔點，還綜合了TaC和HfC陶瓷的優(yōu)點，具有杰出的耐超高溫抗氧化沖蝕能力，可用于高超聲速飛行器熱防護系統(tǒng)，以及新一代火箭發(fā)動機喉襯部件。