[發明專利]一種高熵陶瓷基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110797589.2
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113321510B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 劉偉;孫同臣;陳昊然;楊良偉;楊小健;張寶鵬;劉俊鵬;于藝;裴雨辰
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C04B35/56
• 分類號: C04B35/56;C04B35/622;C04B35/84;C04B35/83;C04B35/80
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 劉曉

1.一種高熵陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)配制包含(Ti_x1Zr_x2Hf_x3Nb_x4Ta_x5)C高熵陶瓷粉體和酚醛樹脂的高熵陶瓷料漿；所述高熵陶瓷料漿中含有的(Ti_x1Zr_x2Hf_x3Nb_x4Ta_x5)C高熵陶瓷粉體的質量百分含量為5％～20％；所述(Ti_x1Zr_x2Hf_x3Nb_x4Ta_x5)C高熵陶瓷粉體為由Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和C元素組成的單相共溶體；其中，x1+x2+x3+x4+x5＝1，且x1、x2、x3、x4、x5的數值在15％～25％之間；所述酚醛樹脂為在800℃高溫處理后的殘碳率大于20％的高殘碳酚醛樹脂；

(2)利用所述高熵陶瓷料漿浸漬多孔碳/碳坯體，然后依次進行固化和高溫裂解的步驟，得到高熵陶瓷基復合材料中間體；所述浸漬為在500Pa以下的真空條件下浸漬5～10h；

(3)將步驟(2)得到的高熵陶瓷基復合材料中間體中進行液硅熔滲反應，制得高熵陶瓷基復合材料；所述高熵陶瓷基復合材料的基體由(Ti_x1Zr_x2Hf_x3Nb_x4Ta_x5)C和SiC組成，在所述基體中，所述(Ti_x1Zr_x2Hf_x3Nb_x4Ta_x5)C的質量百分含量為10％～50％。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述多孔碳/碳坯體的密度為1.0～1.5g/cm³。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述固化的溫度為150～250℃，所述固化的壓力為1～3MPa，所述固化的時間為2～10h。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述高溫裂解的溫度為700～1000℃，所述高溫裂解的時間為2～5h。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述液硅熔滲反應的溫度為1350～1800℃，所述液硅熔滲反應的時間為1～3h，所述液硅熔滲反應的壓力小于50Pa。

6.由權利要求1至5中任一項所述的制備方法制得的高熵陶瓷基復合材料。