一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，它属于陶瓷材料技术领域。本发明专利技术的目的是要突破过渡金属和陶瓷粉体难以混合均匀的技术难题。方法：一、制备复合粉体；二、将充分混合的复合粉体置于模具中，再放入放电等离子烧结炉内进行烧结，得到高强韧超高温复相高熵陶瓷。本发明专利技术制备的高强韧复相高熵陶瓷的晶粒尺寸更加细小，同时强度和韧性均得到显著提升，室温下材料的硬度可达28～35GPa，弹性模量可达560GPa，三点弯曲强度可达600～800MPa，断裂韧性可达6～7MPa·m<supgt;1/2</supgt;。本发明专利技术可获得一种高强韧超高温复相高熵陶瓷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷材料，具体涉及一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法。
技术介绍
1、随着高熵材料的概念在陶瓷领域进一步的扩展延伸，在过去五年中，高熵陶瓷逐步成为全球的研究热点。不同体系的高熵陶瓷，如氧化物、碳化物、硼化物、硅化物、氮化物等都得到了广泛的研究。与单组元陶瓷相比，高熵陶瓷具有更好的高温力学性能、热稳定性和抗氧化性，尤其是高熵二硼化物(heb)和碳化物(hec)陶瓷因其高熔点和优异的高温性能而有望成为在极端环境服役的超高温材料。
2、众所周知，由于heb和hec陶瓷具有强共价键和低自扩散系数，因此烧结致密化困难。研究结果表明：heb-hec复相高熵陶瓷相较于单相高熵陶瓷更易烧结，晶粒尺寸大大降低且力学性能显著提升。当前研究中heb-hec复相高熵陶瓷的制备方法通常是采用二硼化物-碳化物粉体直接混合后烧结，或者选择相应过渡金属氧化物粉体进行碳/硼热还原后进行烧结。
3、相较于以上方法，将过渡金属与陶瓷粉体进行直接混合工艺更为简单，在提高烧结活性的同时使得成分易于调控。但由于过渡金属与陶瓷粉体的特性差异本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于该方法是按以下步骤完成的：
2.根据权利要求1所述的一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于步骤一①中所述的金属钛粉、金属锆粉、金属铪粉、金属钒粉、金属铌粉、金属钽粉、金属钼粉、金属钨粉和金属铬粉的纯度均>99.0wt.％，粉体的粒径均在10～90μm。
3.根据权利要求1所述的一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于步骤一②中所述的碳化硼粉体的纯度＞99.0wt.％，粉体的粒径为1～20μm。
>4.根据权利要求1...
【技术特征摘要】
1.一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于该方法是按以下步骤完成的：
2.根据权利要求1所述的一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于步骤一①中所述的金属钛粉、金属锆粉、金属铪粉、金属钒粉、金属铌粉、金属钽粉、金属钼粉、金属钨粉和金属铬粉的纯度均>99.0wt.％，粉体的粒径均在10～90μm。
3.根据权利要求1所述的一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于步骤一②中所述的碳化硼粉体的纯度＞99.0wt.％，粉体的粒径为1～20μm。
4.根据权利要求1所述的一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于步骤一②中金属混合粉体i和碳化硼粉体摩尔比为(3～3.4):1。
5.根据权利要求1所述的一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于步骤一②中金属混合粉体i和碳化硼粉体摩尔比为(3.4～3.5):1。
6.根据权利要求1所述的一种两步混粉结合反应烧结制备高强韧超高温复相高熵陶瓷的方法，其特征在于步骤一③中所述的摆震过程中参数设置为：顺时针旋转为正转，逆时针旋转为反转，完整的一次循环过程包含一次正转、间歇和一次反转；正转转速为100～500r/min，反转转速为100～500r/min，每个循环中正转时间为5～300min，每个循环中反转时间为5～300min，每个循环中间歇时间为5～3...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍思嘉，毛明煊，陈磊，王玉金，周玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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