碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体，分子式Ta<subgt;x</subgt;Hf<subgt;1‑x</subgt;C<subgt;y</subgt;N<subgt;1‑y</subgt;，0.2≤x≤0.8，0.2≤y≤1；制备方法：步骤1、TaCl<subgt;5</subgt;溶于醇类溶液，加入乙酰丙酮螯合，加入碳源A，得混合溶液A；步骤2、HfCl<subgt;4</subgt;溶于醇类溶液，加入乙酰丙酮螯合，加入碳源B，得混合溶液B；步骤3、将混合溶液A与混合溶液B混合，加热干燥，得碳/碳氮化物有机陶瓷前驱体；步骤4、将陶瓷前驱体高温烧结，得到碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体。本发明专利技术提供的碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体，具有更高抗氧化烧蚀性，为解决单组元碳化物无法满足航空航天超高温陶瓷温度需求的问题提供了新选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超高温有机陶瓷固溶体，涉及碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体，本专利技术还涉及该超高温陶瓷固溶体的制备方法。

技术介绍

1、随着航空航天产业的飞速发展，对材料性能提出了越来越高的要求。现代飞机需要适应超高声速和长时间飞行、大气层再入以及跨大气层飞行等极端环境，因此飞机鼻锥、机翼前缘等关键零部件，不仅要承受2000℃以上的超高温，还要抗空气氧化、冲刷、热冲击等，常规材料难以满足要求。因此，设计和制备性能良好、具有足够高温强度的隔热材料已成为新型航天飞行器急需解决的关键技术问题。超高温陶瓷（uhtc）一般是指能够在1800℃以上的温度下长期使用的陶瓷材料，主要是高熔点金属的碳化物、硼化物和氮化物，具有高熔点、高导热性、高弹性模量、低密度等特性，在高温条件下能够保持高强度。因此，优异的高温特性使得超高温陶瓷成为了解决飞行器热端部件材料受限这一瓶颈问题的重要选择。

2、单组元超高温陶瓷容易受其固有的本征脆性的限制，降低材料在实际应用中的高温力学性能。而相较于单组元陶瓷，多元超高温陶瓷固溶体可以利用固溶中的晶格畸变大幅提高陶瓷的机械性能及热力学性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体，其特征在于，分子式为TaxHf1-xCyN1-y，其中，0.2≤x≤0.8，0.2≤y≤1。

2.碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中的醇类溶液均为甲醇、乙醇及乙二醇中的任意一种。

4.根据权利要求2所述碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中每摩尔TaCl5对应的醇类溶液的体积为1000~1100mL，每摩尔TaCl5对应的乙酰丙酮体积为150~450mL。

...

【技术特征摘要】

1.碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体，其特征在于，分子式为taxhf1-xcyn1-y，其中，0.2≤x≤0.8，0.2≤y≤1。

2.碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中的醇类溶液均为甲醇、乙醇及乙二醇中的任意一种。

4.根据权利要求2所述碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中每摩尔tacl5对应的醇类溶液的体积为1000~1100ml，每摩尔tacl5对应的乙酰丙酮体积为150~450ml。

5.根据权利要求2所述碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中碳源a为酚醛树脂、葡萄糖及甘油中的任意一种，所述碳源a与tacl5的质量比为1:6~12。

6.根据权利要求2所述碳/碳氮化物超高温陶瓷固溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福平，张鑫媛，赵康，汤玉斐，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载 我是这个专利的主人