[發(fā)明專利]一種石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷及其制備方法和應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010838588.3 | 申請日： | 2020-08-19 |
| 公開（公告）號： | CN112062576A | 公開（公告）日： | 2020-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周宇章;譚大旺;郭偉明;林華泰 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣東工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C04B35/58 | 分類號： | C04B35/58;C04B35/65;C04B35/80 |
| 代理公司： | 廣東廣信君達律師事務(wù)所 44329 | 代理人： | 彭玉婷 |
| 地址： | 510062 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 石墨 烯增韌 高熵硅化物 陶瓷 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述高熵硅化物陶瓷是將微米級高純度的Ti、Zr、Nb、Mo、W、Ta中的任意五種與Si粉體混合，加入石墨烯納米片，經(jīng)球磨得到混合粉體，在保護氣氛下，施加壓力10～30MPa，在900～1300℃進行SPS燒結(jié)，自然冷卻制得；其中，所述Ti、Zr、Nb、Mo、W、Ta中任意五種的總摩爾與Si的摩爾比為1：2；所述Ti、Zr、Nb、Mo、W、Ta中的任意五種為相同摩爾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述的高熵硅化物陶瓷的致密度為96～99％，維氏硬度為14～16GPa，斷裂韌性為6～8MPa·m1/2，導(dǎo)熱率為5.8～8W m-1K-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述Ti、Zr、Nb、Mo、W、Ta、Si粉體的純度均為99～100wt.％；所述Ti、Zr、Nb、Mo、Ta、Si粉體的粒徑為45～50μm，所述W粉體的粒徑為0.8～1μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述石墨烯納米片的厚度為1～2nm，直徑為5～10μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述球磨為輥式球磨，是以無水乙醇為溶劑，以氮化硅球為球磨介質(zhì)，所述球磨的轉(zhuǎn)速為150～500r/min，所述球磨的時間為8～24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述混合粉體中石墨烯納米片的質(zhì)量分數(shù)為0.2～0.8％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述保護氣氛為氮氣或氬氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷，其特征在于，所述升溫的速率為5～200℃/min；所述燒結(jié)的時間為5～15min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
S1.以無水乙醇為溶劑，以氮化硅球為球磨介質(zhì)，將Ti、Zr、Nb、Mo、W、Ta中的任意五種、Si粉體和石墨烯納米片進行球磨混合后干燥，得到混合粉體；
S2.將混合粉體分裝入石墨模具中，在保護氣氛下，加壓10～30MPa，在900～1300℃進行SPS燒結(jié)，自然冷卻至室溫，制得石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷。
10.權(quán)利要求1～8任一項所述的石墨烯增韌的高熵硅化物陶瓷在制備高溫場合下的隔熱零件、保護外殼或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用。
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