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专利号: 2022107489579
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷,其特征在于:所述高熵陶瓷为单相面心立方结构的陶瓷,包括以下原子比的单质和碳化物:23%的Ti,23%的NbC, 23%的WC,23%的TaC,其余为Cr3C2。

2.一种制备权利要求1所述的(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:将一种金属和四种碳化物原料粉末混合均匀,得到混合粉末A;

S2:通过真空热压烧结技术,将混合粉末A放入导热性能良好的石墨模具中进行固相反应烧结,得到高熵陶瓷(TiNbCrWTa)Cx。

3.根据权利要求2所述的一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的制备方法,其特征在于:所述原料粉末分别为Ti粉、NbC粉、Cr3C2粉、WC粉和TaC粉,各粉末纯度均高于99.5%。

4.根据权利要求3所述的一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的制备方法,其特征在于:所述原料粉末按金属等原子配比,各原料粉末的比例为Ti:NbC:Cr3C2: WC:TaC=3:3:1:3:3。

5.根据权利要求4所述的一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤S1的具体步骤为:S11:将各原料粉末按照等金属原子比进行称量;

S12:把S11称量的原料粉末装入玛瑙球磨罐中,球粉比为6:1,采用真空硅脂密封球磨罐,并向球磨罐中充入氩气;

S13:采用行星式球磨机进行球磨,转速为200r/min,球磨时间10h。

6.根据权利要求5所述的一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的制备方法,其特征在于:所述Ti粉的粒度为45μm,NbC粉的粒度为4μm,Cr3C2粉的粒度为1μm,WC粉的粒度为1μm,TaC粉的粒度为4μm。

7.根据权利要求2所述的一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的制备方法,其特征在于:所述S2石墨模具的内壁及与粉末接触的位置均设有石墨纸。

8.根据权利要求2所述的一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤S2的固相反应烧结过程先采用10MPa的预压力,然后逐渐升压,并采用30MPa保压,在烧结‑2过程中石墨模具的真空度始终保持低于1.8×10 Pa。

9.根据权利要求8所述的一种(TiNbCrWTa)Cx高熵陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中固相反应烧结温度为1350 1650℃,升温速率为10 ℃/min,保温时间2h;烧结结束~后,随炉冷却到室温,取出样品。