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专利号: 2022110784927
申请人: 江西科技师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种表面修饰金属团簇的高熵铁氧体多孔陶瓷,其特征在于,化学组成为(Mg0.2‑xCo0.1+xNi0.2‑yZn0.1Mn0.1+yCu0.2‑zFe0.1+z)Fe2O4,其中0≤x≤0.2、0≤y≤0.2、0≤z≤0.2;

陶瓷为多孔骨架结构,并且骨架内的孔隙构成周期性点阵结构,多孔骨架表面富含由金属原子和/或铁合金构成的金属团簇。

2.根据权利要求1所述的表面修饰金属团簇的高熵铁氧体多孔陶瓷,其特征在于,总孔隙率为60~90%。

3.根据权利要求1所述的表面修饰金属团簇的高熵铁氧体多孔陶瓷,其特征在于,多孔骨架表面富含Fe、Ni、Cu、Co、Mn中的一种或多种金属团簇。

4.根据权利要求1所述的表面修饰金属团簇的高熵铁氧体多孔陶瓷,其特征在于,陶瓷2

晶粒尺寸为0.2~3μm,比表面积为3.0~16.5m/g。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的表面修饰金属团簇的高熵铁氧体多孔陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、粉体制备

按照(Mg0.2‑xCo0.1+xNi0.2‑yZn0.1Mn0.1+yCu0.2‑zFe0.1+z)Fe2O4原子摩尔比分别称取对应质量的硝酸镁、硝酸钴、硝酸镍、硝酸锌、硝酸锰、硝酸铜、硫酸亚铁和硝酸铁,采用甘氨酸‑硝酸盐溶液燃烧法,制备用于3D打印的高熵铁氧体粉末,其中0≤x≤0.2、0≤y≤0.2、0≤z≤

0.2;

或将对应质量的金属氧化物混合均匀,经过高温固相反应、球磨、干燥,制备用于3D打印的高熵铁氧体粉末;

S2、采用3D打印工艺,将S1高熵铁氧体粉末制备出具有周期性点阵结构的多孔素坯;

S3、将S2多孔素坯置于马弗炉或管式炉中,在氮气氛围中缓慢脱脂;

S4、将S3脱脂后的素坯采用微波烧结工艺烧结;

S5、将S4烧结处理后的样品置于管式炉,并通入还原性气体,进行表面还原热处理,制得表面修饰金属团簇的高熵铁氧体多孔陶瓷。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,S2中,3D打印成型过程中,将高熵铁氧体粉末与可吸收紫外和可见混合光源的光敏树脂均匀混合,配置出用于数字光固化成型的陶瓷浆料,之后采用3D打印设备打印。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,S3中,保温温度为500~600℃,保温时间30~180min,升温速度0.5~10℃/min。

8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,S4中,微波烧结的保温温度700~1200℃,保温时间30~90min,升温速度5~10℃/min。

9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,S5中,还原气体流量为50~120mL/min,还原时保温温度200~600℃,保温时间1~3h。

10.根据权利要求1‑4任一项所述的表面修饰金属团簇的高熵铁氧体多孔陶瓷在非均相催化、吸波材料中的应用。