【技术实现步骤摘要】
一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体及其制备方法
本专利技术属于超硬陶瓷材料
，具体涉及一种高熵陶瓷粉体制备方法。
技术介绍
超硬材料在磨料、切削刀具、耐磨涂层等方面有着广泛的应用。近年来开始研究的防弹装甲陶瓷对材料的硬度也有很高的要求。自然界已知最硬的材料是金刚石，但金刚石价格昂贵，且很难加工成复杂形状。常见的陶瓷材料中，立方氮化硼(c-BN)硬度最高，超过50GPa。碳化硼(B4C)及其复合材料也具有很高的硬度，一般能够超过30GPa。但是c-BN和B4C属于强共价键化合物，烧结过程中自扩散系数很低，材料难以烧结成型。此外，c-BN和B4C材料的韧性较差，一般低于3MPa·m1/2，限制了其应用。过渡金属碳化物(如TiC，ZrC，HfC等)硬度只有15～20GPa左右。通过引入其他金属组元，制备二元碳化物陶瓷(如(Ti,W)C，(Zr,W)C等)，硬度可以达到20～25GPa，通过引入更多的组元，进一步强化固溶强化效应，陶瓷材料的硬度可以进一步提升，但是物相和组织调控难度增加，使役环境受限，多组元碳化物固溶体的物相和显微结构稳定性未知。有研究结果表...
【技术保护点】
1.一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体，其特征在于高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的化学式为(Hfx1Nbx3Tax4Tix2Mx5)C；所述的M为Zr、V、Cr、Mo或W；所述的x1+x2+x3+x4+x5＝1。
【技术特征摘要】
1.一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体，其特征在于高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的化学式为(Hfx1Nbx3Tax4Tix2Mx5)C；所述的M为Zr、V、Cr、Mo或W；所述的x1+x2+x3+x4+x5＝1。2.如权利要求1所述的一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的制备方法，其特征在于一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的制备方法是按以下步骤完成的：一、称料：①、称取金属氧化物：按照铪氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钛氧化物和M氧化物的摩尔比为(1～4):(1～4):(1～4):(1～4):(1～4)分别称取铪氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钛氧化物和M氧化物，得到金属氧化物；②、计算还原性碳粉体的总用量：按照反应方程式为AxOy+(bx/a+y)C＝x/aAaCb+yCO分别计算步骤一①中称取的铪氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钛氧化物和M氧化物碳化反应时所需要的还原性碳粉体的用量，再进行加和，得到还原性碳粉体的总用量；步骤一①中所述的反应方程式中AxOy代表铪氧化物、铌氧化物、钽氧化物、钛氧化物和M氧化物，AaCb代表反应生成的金属碳化物；③、按照步骤一②中计算的还原性碳粉体的总用量称取还原性碳粉体；二、混合：将步骤一①中称取的金属氧化物和步骤一③中称取的还原性碳粉体混合，再通过使用高能球磨机球磨，得到混合粉体；三、煅烧：将步骤二中得到的混合粉体置于石墨坩埚中，再在真空条件下进行煅烧，再进行过筛，得到高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体。3.根据权利要求2所述的一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的铪氧化物为HfO2。4.根据权利要求2所述的一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的铌氧化物为Nb2O5。5.根据权利要求2所述的一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的钽氧化物为Ta2O5。6.根据权利要求2所述的一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的钛氧化物为TiO2或Ti2O3。7.根据权利要求2所述的一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的M氧化物...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，苏文韬，王玉金，张文，徐晨光，周玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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