[發明專利]一種高熵金屬間化合物

有效

• 申請號: 201710681712.8
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107475596B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 孔凡濤;陳玉勇;王曉鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C19/00;C22C14/00;C22C1/04
• 代理公司: 23109 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 李紅媛

一種高熵金屬間化合物，本發明涉及一種新型金屬材料制備領域，具體涉及一種高熵金屬間化合物。本發明的目的是得到一種既有金屬間化合物高度有序的晶體結構又有高熵合金多主元的特點的新型金屬材料。一種高熵金屬間化合物為二元金屬間化合物或三元金屬間化合物；所述二元金屬間化合物的化學式類型為MN、MN₂、M₃N、M₅N₃或M₆N₇；所述三元金屬間化合物的化學式類型為ABC、ABC₂、ABC₃、AB₂C₃、AB₂C₂、ABC₄、AB₂C₄。本發明的高熵金屬間化合物用于航空、航天、軍事、民用等領域。

技術領域

本發明涉及一種金屬材料制備領域，具體涉及一種高熵金屬間化合物。

背景技術

目前，金屬材料領域分類主要包括純金屬、傳統合金、非晶合金、高熵合金、金屬間化合物、金屬基復合材料等。

高熵合金是一種與其他類型合金不同的多主元無序固溶體合金。所謂多主元固溶體合金，就是一種具有五種以上金屬元素作為主要元素的合金，每種主要金屬元素的摩爾數與該合金的總摩爾數之比介于5at.％～30at.％之間，無法區分溶質和溶劑組元，形成簡單的BCC、FCC、BCC+FCC固溶體相，抑制金屬間化合物的形成。由于沒有一種元素的含量超過30at.％而作為主要元素，高熵合金特性由各主元集體領導，從而造成合金混合熵顯著增高，產生高熵效應、遲滯擴散效應、晶格畸變效應和雞尾酒效應，導致材料具有優良的綜合性能。而金屬間化合物是一類與高熵合金完全不同類型的有序金屬材料。與其他類型金屬材料不同的是，這類材料是金屬與金屬或者金屬與類金屬(如硅、砷、碲)構成的化合物，具有不同于其組成元素的長程有序晶體結構和金屬基本特性。其主要元素原子間主要是以共價鍵結合的，是一種化合物，主要元素原子排列高度有序。由于共價鍵的存在，使金屬間化合物具有高強度、高硬度、高熔點、高的抗蠕變性能、低塑性以及特殊電學、磁學、聲學性質等獨特的材料。無論是高熵合金還是金屬間化合物，都是目前國內外重點發展的金屬材料。

因此，高熵合金是一種多主元固溶體，需要抑制金屬間化合物形成，而金屬間化合物這種材料是主要由金屬間化合物構成，一般要抑制固溶體形成。目前，高熵合金以接近等摩爾比的方法加入元素，而金屬間化合物是在形成化合物的主要元素基礎上，添加少量合金化元素(與傳統金屬材料類似)。

發明內容

本發明的目的是得到一種既有金屬間化合物高度有序的晶體結構又有高熵合金多主元的特點的金屬材料，而提供一種高熵金屬間化合物。