【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷及其制备方法，属于高熵陶瓷材料制备。
技术介绍
1、自2004年提出高熵的概念以来，不同于传统材料设计思路的高熵合金得到了迅速的发展，它将包含五种或五种以上的元素的原料以等摩尔比或近等摩尔比固溶在一起，形成单一结构的固溶体，这为新材料的研究和开发开辟了一条新的道路。随着高熵的概念应用到陶瓷领域，高熵陶瓷成为研究的热点，高熵陶瓷具有高熔点、高导热、良好的热稳定性，优异的耐蚀性和电化学性能等，具有较大发展空间和应用前景。
2、在现有的对高熵陶瓷的研究主要集中在单阴离子体系，对于多阴离子体系高熵陶瓷的研究尚需深入探索。另外，烧结温度高是制备高熵陶瓷所面临的一大难题，在文献“microstructure and characterization of(ti,v,nb,ta)(c,n)high-entropyceramic.”中，(ti,v,nb,ta)(c,n)的制备需要在2100℃下完成，在文献“novel refractoryhigh-entropy ceramics:transition metal carbonitrides with superior ablationresistance.”中，(ta0.2hf0.2zr0.2ti0.2nb0.2)c0.8n0.2的制备也需要达到2000℃，这些都是相对较高的烧结温度，因此，亟需开发出一种方法实现低温下烧结出高熵陶瓷。
技术实现思路
1、本专利技术
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷，所述(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷为单相面心立方结构，原料粉末包括以下原子百分比的化合物：22.2％的tic、22.2％的vc、22.2％的tac、22.2％的nbn，其余的为cr2n。
4、本专利技术技术方案的进一步改进在于：包括如下步骤：
5、(1)预合金化陶瓷粉体的制备：在保护气氛下，按照原料配比分别称取tic、vc、tac、nbn和cr2n原料粉末放入球磨罐中，在高能球磨后，各种粉末完成初步固溶，cr2n转变成了含有空位的crn，获得成分均匀的陶瓷粉体混合物；
6、(2)高熵陶瓷胚体的制备：将步骤(1)制备的陶瓷粉体混合物放入模具中，在一定压力下保持一段时间，获得圆柱状胚体；
7、(3)高熵陶瓷块体的制备：将步骤(2)制备的圆柱状胚体放入导热性良好的石墨模具中，在热压烧结炉中烧结，获得(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷。
8、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)中原料粉末tic的粒径为3-5μm，vc的粒径为2-3μm，tac的粒径为1-3μm，nbn的粒径为5-10μm，cr2n的粒径为5-10μm，并且各原料粉末的纯度均高于99.5％。
9、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)中高能球磨选用的是行星式球磨机，球磨罐和球均为玛瑙材质，球料比为10:1，球磨速度为240r/min，球磨时间为40h。
10、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)中保护气氛为氩气气氛。
11、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(2)中的压力为600mpa，保持时间为30min。
12、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(2)中在放入模具压制圆柱体之前进行过筛处理。
13、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(3)中将圆柱状胚体放入石墨模具中，接触内壁位置和圆柱状胚体上下表面均设置有石墨纸。
14、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(3)中烧结压力为30mpa，真空度低于1.8×10-2pa。
15、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(3)中烧结温度为1200～1600℃，烧结过程的升温速率为10℃/min，保温时间为2h。
16、由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：
17、本专利技术采用五种原料粉末tic、vc、tac、nbn和cr2n，熔点分别为3140℃、2810℃、3880℃、2573℃和1650℃，通过高能球磨完成初步固溶后，生成含有较多的空位的crn，有效降低了高熵陶瓷的烧结温度，有利于各种元素的扩散和均匀化，在1200～1600℃温度范围内成功制备出单相面心立方结构的(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷。
18、本专利技术制备的(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷具有较高的致密度，晶粒尺寸细小，熔点高，且具有良好的耐腐蚀性，相比较于原料粉体，硬度值和断裂韧性值都有显著的提高。
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1.一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷，其特征在于：所述(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷为单相面心立方结构，原料粉末包括以下原子百分比的化合物：22.2％的TiC、22.2％的VC、22.2％的TaC、22.2％的NbN，其余的为Cr2N。
2.根据权利要求1所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中原料粉末TiC的粒径为3-5μm，VC的粒径为2-3μm，TaC的粒径为1-3μm，NbN的粒径为5-10μm，Cr2N的粒径为5-10μm，并且各原料粉末的纯度均高于99.5％。
4.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中高能球磨选用的是行星式球磨机，球磨罐和球均为玛瑙材质，球料比为10:1，球磨速度为240r/min，球磨时间为40h，每球
5.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中保护气氛为氩气气氛。
6.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的压力为600MPa，保持时间为30min。
7.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中在放入模具压制圆柱体之前进行过筛处理。
8.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将圆柱状胚体放入石墨模具中，接触内壁位置和圆柱状胚体上下表面均设置有石墨纸。
9.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中烧结压力为30MPa，真空度低于1.8×10-2Pa。
10.根据权利要求2所述的一种(TiCrVNbTa)(C0.66N0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中烧结温度为1200～1600℃，烧结过程的升温速率为10℃/min，保温时间为2h。
...【技术特征摘要】
1.一种(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷，其特征在于：所述(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷为单相面心立方结构，原料粉末包括以下原子百分比的化合物：22.2％的tic、22.2％的vc、22.2％的tac、22.2％的nbn，其余的为cr2n。
2.根据权利要求1所述的一种(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中原料粉末tic的粒径为3-5μm，vc的粒径为2-3μm，tac的粒径为1-3μm，nbn的粒径为5-10μm，cr2n的粒径为5-10μm，并且各原料粉末的纯度均高于99.5％。
4.根据权利要求2所述的一种(ticrvnbta)(c0.66n0.33)高熵陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中高能球磨选用的是行星式球磨机，球磨罐和球均为玛瑙材质，球料比为10:1，球磨速度为240r/min，球磨时间为40h，每球磨10h停歇1h。
5.根据权利要求2所述的一种(ticrvnbta...
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