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专利号: 202111613731X
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种内生纳米高熵碳化物增强高熵合金基复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)高熵碳化物前驱体的制备:

a、以葡萄糖为碳源,水和乙醇的混合溶液为溶剂,等质量的聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠为双表面活性剂,通过水热碳化法反应制备出石墨化程度低、比表面积小的碳微球;然后进行热处理,制备出既具有低石墨化程度又具有高比表面积的高活性碳微球;

b、称取含有等摩尔量金属阳离子的Zr、Ti、W、V四种过渡金属盐溶于水中并充分混合均匀,然后按照化学计量比加入前述所制备的高活性碳微球,采用浸渍法将上述混合均匀的过渡金属盐溶液负载在碳微球上,并借助于旋转蒸发去除多余的溶剂;接着将负载金属盐的碳微球加入水溶液中,搅拌均匀后进行水热反应,反应结束后冷却到室温,反应液经过滤、蒸馏水和乙醇洗涤、干燥后得到高熵碳化物前驱体;

2)内生纳米高熵碳化物增强高熵合金基复合材料的制备:c、称取CoCrFeMnNi高熵合金粉体和步骤1)得到的高熵碳化物前驱体,高熵碳化物前驱体占总质量的5~10%;在室温下混合均匀,得到混合料;

d、将得到的混合料装入石墨模具,在真空条件下进行热压烧结,烧结温度为950~1000℃,升温速率为10~15℃/min,烧结压力为30~40MPa,保温时间为10~20min,随炉冷却后,即可得到内生纳米高熵碳化物的高熵合金基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,水热碳化法反应的温度为

150℃,反应时间为6~10h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,热处理的温度为540~560℃,处理时间为1~3h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,表面活性剂占总质量的0.1~0.2%。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,高活性碳微球与总金属盐的摩尔比为1:1,负载金属盐的碳微球与水溶液的体积比为1:10~20。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,过渡金属盐为过渡金属的氧氯化物、硫酸盐或酸铵盐;过渡金属盐的浓度为0.3~0.5mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,水热反应温度为100~200℃,水热反应时间为6~10h。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述高熵合金粉体纯度≥

99.5%、粒径20~30μm,且由气雾化法制备。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,热压烧结的真空度为3.0~

5.0Pa;烧结温度为900~1000℃。

10.一种内生纳米高熵碳化物增强高熵合金基复合材料,根据权利要求1~9任一项所述的制备方法制备得到。