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专利号: 2021112457944
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非化学计量比高熵陶瓷,其特征在于所述非化学计量比高熵陶瓷为MCX、MNX、M(CN)X中的一种,所述0.5≤X≤0.9。

2.如权利要求1所述的一种非化学计量比高熵陶瓷,其特征在于所述MCX为非化学计量比IVB、VB或VIB族过渡金属碳化物,所述MNX为非化学计量比IVB、VB或VIB族过渡金属氮化物,所述M(CN)X为非化学计量比IVB、VB或VIB族过渡金属共价键碳氮化合物,所述MCX、MNX和M(CN)X中的M包括IVB、VB或VIB族过渡金属Ti、Mo、V、Nb、Ta、W、Zr、Cr或Hf中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种非化学计量比高熵陶瓷,其特征在于所述非化学计量比高熵陶瓷是将一种或多种IVB、VB或VIB族过渡金属M与两种或两种以上的MC或MN或MC+MN共价键化合物作为基本料以等摩尔配比,通过机械合金化和预压成坯后烧结制备得到的。

4.如权利要求1所述的一种非化学计量比高熵陶瓷,其特征在于所述非化学计量比高熵陶瓷为单相单一面心立方的晶体结构。

5.一种如权利要求1‑4任一所述的一种非化学计量比高熵陶瓷的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)以等摩尔比称取一种或多种M和两种或两种以上的IVB、VB和VIB族过渡金属MC或MN或MC+MN共价键化合物作为基本料;

(2)将上述基本料放入球磨罐中,在氩气手套箱中进行搅拌混合,取出并密封球磨罐,置于球磨机上进行机械合金化,得到前驱体粉末;

(3)将上述前驱体粉末装入模具中,在室温下预压成型,保持压力后泄压,脱模,制成坯料;

(4)将上述坯料放入石墨模具中,采用放电等离子烧结机,在真空或氩气气氛条件下进行烧结,得到非化学计量比高熵陶瓷。

6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述步骤(1)中M与MC或MN或MC+MN共价键化合物中的M均为IVB、VB或VIB族过渡金属Ti、Mo、V、Nb、Ta、W、Zr、Cr或Hf中的一种或多种,所述MC为IVB、VB或VIB族过渡金属碳化物,所述MN为IVB、VB或VIB族过渡金属氮化物。

7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述步骤(2)中球磨罐的球料比为10~

20:1。

8.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述步骤(3)中保持压力:压力100~

200MPa,时间10~20min。

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9.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述步骤(4)中真空条件为:真空度3×10‑1

~3×10 Pa。

10.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述步骤(4)中烧结条件为:施加压力30~50MPa,以50~100℃/min的速率升温至1600~1800℃后,保温10~30min,冷却至室温,得到非化学计量比高熵陶瓷。