【技术实现步骤摘要】
本申请涉及中熵合金，且特别涉及一种中熵合金及其制备方法和耐高温摩擦合金材料。
技术介绍
1、近年来，中熵合金作为材料科学领域的一项重要突破，引起了广泛的研究兴趣。中熵合金的独特之处在于其构成成分不再依赖于一种或两种主要金属元素，而是由三种或四种等原子比或近等原子比的金属元素组成。这一特点为中熵合金赋予了一系列杰出的性能，其中包括高混合熵、强烈的晶格畸变、缓慢的扩散效应和性能上的鸡尾酒效应。然而，尽管中熵合金在一系列性能方面表现出色，如高强度、高硬度、高温稳定性等，但它们在摩擦磨损性能方面仍然存在一些挑战。特别是在高温、高负荷、高摩擦条件下，中熵合金的摩擦磨损性能仍有改进的空间。此领域的研究表明，引入第二相颗粒到中熵合金中可以显著提高其耐磨性能。
2、第二相颗粒的引入在中熵合金中发挥了强化作用，通过阻碍位错运动来提高合金的摩擦变形抗力。这种强化作用被称为第二相强化，其基本机制是第二相与位错的相互作用。当第二相颗粒均匀分散在中熵合金的基体中时，可以实现有效的强化效果，提高合金的抗摩擦性能。但现有中熵合金材料和制备方法仍然存在一些缺陷。例如，如何得到所需的第二相，以及如何控制第二相颗粒均匀分散在中熵合金中仍然是挑战性的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种中熵合金的制备方法，以使第二相颗粒均匀分散在中熵合金中。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种中熵合金的制备方法，包括：在惰性保护气氛下，将称量好的v、co和ni单质粉末混合
3、本申请通过控制机械合金化和等离子烧结的过程可以很容易的得到均匀弥散分布的第二相颗粒，即kappa相和v2o3相，其中kappa相的化学式为(co,ni)3v；该第二相作为合金基体的增强相，能够很大程度提高合金的强化和硬度，进而提高耐磨性能。本申请中，首先通过机械合金化的方式得到粒径较小的合金粉末；再通过两步升温烧结的方式使细小弥散的第二相颗粒可以均匀分布在中熵合金中，进而增强中熵合金的耐高温摩擦性能。
4、在本申请的部分实施例中，将合金粉末静置24-28h后再依次进行压制成型和烧结处理。将合金粉末静置24-28h后再依次进行压制成型和烧结处理可以使高能合金粉末表面不发生氧化反应，有利于提高粉末的稳定性和质量，减少非均匀性和相变的发生。
5、在本申请的部分实施例中，v、co和ni的原子百分比为1:1:1，且v、co和ni的总质量为5-10g。设计等原子比的vconi组分是为了在机械合金化和放电等离子体快速烧结的过程中可以更容易地得到弥散分布的第二相颗粒，该第二相作为合金基体的增强相，能够很大程度提高合金的强度和硬度，进而提高耐磨性能。v、co和ni混合粉末的质量在5-10g内，更有利于机械合金化过程的充分进行。
6、在本申请的部分实施例中，球磨的球料比为(5-10):1。在此范围内，可以实现更有效的粉末混合和合金化，同时减少磨损，从而有助于获得所需的合金化效果。
7、在本申请的部分实施例中，球磨的转速为1300-2000r/min。
8、在本申请的部分实施例中，惰性保护气氛包括氩气。
9、在本申请的部分实施例中，v、co和ni单质粉末的粒径均为5-10μm。v、co和ni单质粉末颗粒的尺寸尽量保持一致，且在5-10μm范围内有利于机械合金化过程的顺利进行。
10、在本申请的部分实施例中，在烧结过程中，达到烧结的温度1100-1150℃后，保温5-8min。达到烧结温度后，保温5-8min，可以使样品达到所需的致密度，同时使样品内部各部分达到相对稳定的状态，使其内部的微观结构更加一致。
11、在本申请的部分实施例中，烧结的真空度为7-9pa。将烧结炉内的真空度降至7-9pa有助于控制氧的污染和杂质进入，有助于材料的一致性和性能的稳定性。
12、在本申请的部分实施例中，上述制备方法还包括将合金样块依次进行切割和表面处理。
13、在本申请的部分实施例中，切割包括：将合金样块切割成直径为3-5cm，高度为6-10cm的圆柱形样块。直径为3-5cm，高度为6-10cm的圆柱形样块更易于进行实验室测试和表征，例如机械性能测试、结构分析等。
14、在本申请的部分实施例中，表面处理包括：将圆柱形样块进行多次表面抛光处理。将圆柱形样块进行多次表面抛光处理目的是提高样品的表面平整度，去除样品表面的污染物和氧化物，以及改善样品的表面质量，消除可能的缺陷、微裂纹和杂质，使样品具有更高的质量；这有利于后续的分析、测量和观察。
15、在本申请的部分实施例中，压制成型包括：将合金粉末装入直径为10-15mm的模具中，然后对模具施加30-60mpa的压力进行压制。施加恒定的压力(30-60mpa)可以通过塑性变形过程改变粉末颗粒的形状和排列，从而促进颗粒之间的结合。这有助于提高粉末的致密性，减少孔隙度，从而增加了合金的密度和机械性能。
16、第二方面，本申请实施例提供了一种中熵合金，由上述的方法制得，该中熵合金包括fcc相、kappa相和v2o3相，kappa相的化学式为(co,ni)3v。
17、第三方面，本申请实施例提供了一种耐高温摩擦合金材料，包含上述任意的中熵合金。
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1.一种中熵合金的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述合金粉末静置24-28h后再依次进行所述压制成型和烧结处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述V、所述Co和所述Ni的原子百分比为1:1:1，且所述V、所述Co和所述Ni的总质量为5-10g。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述球磨的球料比为(5-10):1；
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述V、Co和Ni单质粉末的粒径均为5-10μm。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述烧结过程中，达到所述烧结的温度1100-1150℃后，保温5-8min；
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将所述合金样块依次进行切割和表面处理；
8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述压制成型包括：将所述合金粉末装入直径为10-15mm的模具中，然后对所述模具施加30-60MPa的压力进行压制。p>
9.一种中熵合金，由权利要求1-8中任一项所述的方法制得，其特征在于，所述中熵合金包括FCC相、Kappa相和V2O3相，所述Kappa相的化学式为(Co,Ni)3V。
10.一种耐高温摩擦合金材料，其特征在于，包含权利要求9中所述的中熵合金。
...【技术特征摘要】
1.一种中熵合金的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述合金粉末静置24-28h后再依次进行所述压制成型和烧结处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述v、所述co和所述ni的原子百分比为1:1:1，且所述v、所述co和所述ni的总质量为5-10g。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述球磨的球料比为(5-10):1；
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述v、co和ni单质粉末的粒径均为5-10μm。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述烧结过程...
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