一种常压烧结制备致密(HfZrTaNbTi)C高熵陶瓷烧结体的方法技术

技术编号:24881507 阅读:41 留言:0更新日期:2020-07-14 18:07
本发明专利技术涉及一种常压烧结制备致密(HfZrTaNbTi)C高熵陶瓷烧结体的方法,包括:(1)选HfC粉体、ZrC粉体、TaC粉体、NbC粉体和TiC粉体作为原料,再加入粘结剂和溶剂混合,得到浆料;(2)将所得浆料干燥过筛或喷雾造粒,得到混合粉体;(3)将所得混合粉体经压制成型和真空脱粘后置于惰性气氛中,在2000~2250℃下常压烧结,得到所述高熵陶瓷烧结体。

【技术实现步骤摘要】
一种常压烧结制备致密(HfZrTaNbTi)C高熵陶瓷烧结体的方法
本专利技术涉及一种包含五种过渡金属元素的(HfaZrbTacNbdTie)C(a+b+c+d+e=1)高熵陶瓷及其制备方法,具体涉及一种常压烧结制备致密(HfZrTaNbTi)C高熵陶瓷烧结体的方法,属于超高温陶瓷领域。
技术介绍
适用于极端环境的过渡金属碳化物超高温陶瓷材料,熔点均>3000℃。为进一步提高材料综合性能,科研人员在2004年研究发现了多元高熵陶瓷材料。过渡金属元素种类一般在五种及以上,这些过渡金属元素等摩尔混合,可以产生最大摩尔构型熵ΔSmix=RlnN,其中N为等摩尔组分数,R为气体常数。当这种混合熵足够高时,会形成熵稳定的结构。高熵陶瓷组成的复杂性引起晶格畸变,这种畸变会带来特异的性质,如更优异的机械性能和热物理性能、耐辐照性能等。高熵过渡金属碳化物陶瓷扩散系数低,烧结较难致密化。同时由于组分较多,其组合的复杂程度呈指数上升,必须通过组分设计来优化耐高温性能。(HfZrTaNbTi)C高熵陶瓷中过渡金属元素在化学元素周期表中位置相邻,物理化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常压烧结制备高熵陶瓷烧结体的方法,其特征在于,所述高熵陶瓷烧结体为单一固溶相,化学组成为(Hf

【技术特征摘要】
1.一种常压烧结制备高熵陶瓷烧结体的方法,其特征在于,所述高熵陶瓷烧结体为单一固溶相,化学组成为(HfaZrbTacNbdTie)C,a+b+c+d+e=1,且a、b、c、d、e都不为0;
所述常压烧结制备高熵陶瓷烧结体的方法包括:
(1)选HfC粉体、ZrC粉体、TaC粉体、NbC粉体和TiC粉体作为原料,再加入粘结剂和溶剂混合,得到浆料;
(2)将所得浆料干燥过筛或喷雾造粒,得到混合粉体;
(3)将所得混合粉体经压制成型和真空脱粘后置于惰性气氛中,在2000~2250℃下常压烧结,得到所述高熵陶瓷烧结体。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述HfC粉体的纯度≥96%,粒径为0.5~2μm;所述ZrC粉体的纯度≥99%,粒径为0.5~2μm;所述TaC粉体的纯度≥99%,粒径为0.5~2μm;所述NbC粉体的纯度≥97%,粒径为0.5~2μm;所述TiC粉体的纯度≥94%,粒径为0.5~2μm。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述粘结剂为裂解产生碳的粘结剂,优选选自酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇和丙烯酸中的至少一种;所述粘结剂的加入量为原料总质量的1~8wt%。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述溶剂选自丙酮...

【专利技术属性】
技术研发人员:殷杰黄政仁于多姚秀敏刘学建陈忠明
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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