一种倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料及其制备方法和应用，倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料的化学式为(Ln

【技术实现步骤摘要】
一种倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于功能陶瓷材料制备
，具体涉及一种倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统材料设计是以单或双组元主成分掺杂特定元素或复合特殊功能分子来改善综合性能。随着科技的进步，日趋复杂苛刻的工况对材料综合使用性能提出更高的要求。为了发展在极端条件下使用的新型陶瓷材料，高熵陶瓷凭借高熵效应，延迟扩散效应，晶格畸变效应和鸡尾酒效应展示出优异的综合性能。
[0003]高熵陶瓷一般是指由四种及以上金属元素和一种非金属元素组成的具有简单晶体结构的陶瓷材料，常见的多为五种金属元素和一种非金属元素组成的五元晶体结构陶瓷材料。2015年(MgNiCoCμZn)O的发现将高熵的概念首次从合金中扩展到陶瓷材料。高熵陶瓷主要包括氧化物(MgNiCoCμZn)O等、过渡金属硫化物(Cμ5SnMgGeZn)S9等、硼化物(Ti
0.2
Zr
0.2
Nb
0.2
Hf
0.2
Ta
0.2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料，其特征在于，所述倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料的化学式为(Ln
1y1
Ln
2y2
…
Ln
iyi
)S
x
，Ln
iyi
为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lμ中的4种以上；其中，y1+y2
…
+yi＝1，1.33≤x≤1.5。2.如权利要求1所述的倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料，其特征在于，Ln
iyi
为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lμ中的5种；其中，y1+y2+y3+y4+y5＝1，1.33≤x≤1.5；优选地，x＝1.5。3.如权利要求1或2所述的倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料，其特征在于，稀土元素Ln的原料为稀土氧化物或稀土盐类；优选地，所述稀土盐类为稀土硝酸盐，稀土氯化盐，稀土硫酸盐，稀土碳酸盐和稀土草酸盐的任意一种。4.如权利要求3所述的倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料，其特征在于，所述稀土氧化物的颗粒粒径不大于10μm，比表面积大于5m2/g。5.一种如权利要求1～4任一项所述倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤1，称料，按照配比称取含不同种类稀土元素的原料，形成稀土混合原料；步骤2，混料，所述稀土元素原料为稀土氧化物、稀土碳酸盐或稀土草酸盐时，将所述稀土混合原料和第一溶剂加入球磨机内球磨处理，得到混合料浆料，对混合料浆料加热、过筛后得到初始硫化前驱体；所述稀土元素原料为稀土硝酸盐、稀土氯化盐或稀土硫酸盐时，将所述稀土混合原料和第二溶剂混合后加热、搅拌得到多组元稀土凝胶体；步骤3，煅烧，将所述多组元稀土凝胶体进行干燥煅烧，冷却至室温后取出，然后研磨后过筛，得到多组元稀土硫化前驱体；步骤4，硫化处理，将所述初始硫化前驱体或所述多组元稀土硫化前驱体置于石英坩埚中，放入惰性气体保护或真空管式炉内硫化处理，通入的含硫混合气体的流量为30～300mL/min，加热至700～1200℃，保温1～100h，然后研磨后过筛，得到含杂倍半稀土硫化物高熵陶瓷粉体；步骤5，真空热处理，将所述含杂倍半稀土硫化物高熵陶瓷粉体置于气氛管式炉内，在真空状态下进行热处理，然后冷却至室温取出，得到高纯度倍半稀土硫化物高熵陶瓷粉体。6.如权利要求5所述的倍半稀土硫化物高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括步骤6，烧结成型；将所述高纯倍半稀土硫化物高熵陶瓷粉体置于模具中，先冷压成型，然后放入烧结炉内加压烧结，在惰性气体保护或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉奇，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：