[發(fā)明專利]一種高熵陶瓷及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110088774.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN112830791A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭偉明;許亮;張巖;張威;林華泰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/58
• 分類號(hào): C04B35/58
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 彭玉婷

1.一種高熵陶瓷，其特征在于，所述高熵陶瓷分子式為(Me1_aMe2_bMe3_cMe4_dMe5_eMe6_fMe7_gMe8_h)B₂，其中0.1≤a≤0.9，0.1≤b≤0.9，0.1≤c≤0.9，0.1≤d≤0.9，0.1≤e≤0.9，0.1≤f≤0.9，0≤g≤0.9，0≤h≤0.9且a+b+c+d+e+f+g+h＝1；Me1-Me8為Hf、Mo、Zr、Nb、Ti、V、W、Cr、Ta中的任意6～8種；該高熵陶瓷是將金屬氧化物HfO₂、MoO₃、ZrO₂、Nb₂O₅、TiO₂、V₂O₅、WO₃、Cr₂O₃、Ta₂O₅中的任意6～8種和B₄C、碳粉加入溶劑經(jīng)球磨混合得到混合粉體，經(jīng)壓模后所得坯體放入石墨坩堝中，升溫至1400～1600℃保溫，進(jìn)行真空熱處理得到高熵粉體；采用放電等離子燒結(jié)將高熵粉體升溫至1000～1400℃時(shí)充入保護(hù)氣氛，然后升溫至1900～2100℃，加壓10～100MPa煅燒制得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵陶瓷，其特征在于，所述a+b+c+d+e+f+g+h＝1，且a、b、c、d、e、f、g和h為等摩爾。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵陶瓷，其特征在于，所述金屬氧化物的純度為99.0～99.9wt％，金屬氧化物的粒徑為0.1～10μm；所述B₄C粉和碳粉的純度為97～99.99wt.％，其粒徑為1～2μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵陶瓷，其特征在于，所述高熵粉體的純度99.0～99.9wt％，粒徑為0.1～1μm；所述高熵粉體的氧含量為0.01～0.1wt％，碳含量為0.01～0.5wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高熵陶瓷，其特征在于，所述溶劑為乙醇、丙醇、甲醇或丙酮。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵陶瓷，其特征在于，所述保護(hù)氣氛為N₂或Ar。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵陶瓷，其特征在于，所述升溫至1400～1600℃的升溫速率為5～15℃/min；所述保溫時(shí)間為0.5～2h；所述升溫至1000～1400℃的升溫速率為100～400℃/min；所述升溫至1900～2100℃時(shí)的升溫速率為100～400℃/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵陶瓷，其特征在于，所述陶瓷的相對(duì)密度98％，硬度為35～40GPa，熱導(dǎo)率為0.1～1W/(mK)。