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专利号: 2021100255335
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一 种超 多元 高熵 陶瓷 ,其特 征 在于 ,所 述 高熵 陶瓷 的 分子 式 为(HfxZryTazNbaMobWcVdTieCrf)B2,其中0

1,0

2.根据权利要求1所述的超多元高熵陶瓷,其特征在于,所述超多元高熵陶瓷的相对密度>95%,硬度为32~45GPa,室温强度为1000~1500MPa。

3.根据权利要求1所述的超多元高熵陶瓷,其特征在于,所述金属氧化物和无定形硼粉的纯度均为96~99.9wt%,所述金属氧化物和无定形硼粉的粒径均为0.1~10μm。

4.根据权利要求1所述的超多元高熵陶瓷,其特征在于,所述超多元高熵陶瓷粉末的粒径为0.1~0.5μm,所述超多元高熵陶瓷粉末中的氧含量为0.1~1wt%。

5.根据权利要求1所述的超多元高熵陶瓷,其特征在于,所述无定形硼粉与HfO2、ZrO2和TiO2的摩尔比均为(2~4):1,所述无定形硼粉与Nb2O5、V2O5和Ta2O5的摩尔比均为(7~9):1,所述无定形硼粉与Cr2O3的摩尔比为(8~9):1,所述无定形硼粉与MoO3和WO3的摩尔比均为(4~5):1。

6.根据权利要求1所述的超多元高熵陶瓷,其特征在于,所述有机溶剂为乙醇、丙醇、甲醇或丙酮。

7.根据权利要求1所述的超多元高熵陶瓷,其特征在于,所述保护气氛为N2或Ar。

8.根据权利要求1所述的超多元高熵陶瓷,其特征在于,所述升温至1400~1600℃时的速率为5~20℃/min,所述煅烧的时间为1~30min,所述升温至1800~2200℃时的升温速率和降温速率为100~400℃/min。

9.根据权利要求1‑8任一项所述的超多元高熵陶瓷的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:

S1.将金属氧化物HfO2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3、V2O5、TiO2、Cr2O3和硼粉与有机溶剂进行混合10~24h,以Si3N4球为球磨介质,球料比为(2~5):1,干燥后得到混合粉体;

S2.将混合粉体模压成坯体,在真空条件下热处理,以5~20℃/min的升温速率升温至

1400~1600℃保温0.5~2h,经研磨过筛,制得(HfxZryTazNbaMobWcVdTieCrf)B2超多元高熵陶瓷粉末;

S3.将(HfxZryTazNbaMobWcVdTieCrf)B2超多元高熵陶瓷粉末放入石墨模具中,采用放电等离子烧结以100~400℃/min升温至1000~1400℃时充保护气氛,再以100~400℃/min升温至1800~2200℃,保温1~30min,加压10~100MPa煅烧,制得(HfxZryTazNbaMobWcVdTieCrf)B2超多元高熵陶瓷。

10.权利要求1‑8任一项所述的超多元高熵陶瓷在制备超高温超硬结构件领域中的应用。