一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域。所述氧化物材料的名义化学式为(Mg<subgt;0.1</subgt;Al<subgt;0.1</subgt;Ni<subgt;0.1</subgt;Co<subgt;0.1</subgt;Cu<subgt;0.1</subgt;Zn<subgt;0.1</subgt;Fe<subgt;0.1</subgt;Mn<subgt;0.1</subgt;Cr<subgt;0.1</subgt;Ti<subgt;0.1</subgt;)<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;，通过各个元素的协同作用，具有良好耐热腐蚀性能；所述制备方法以十种金属氧化物为原料，先利用行星球磨机湿法混料，再在空气中煅烧，按照配比发生反应生成尖晶石结构高熵氧化物，成功实现十种元素的固溶扩散，得到的高熵氧化物粉体具有晶体形貌清晰、元素比例可控、元素分布均匀的特点。所述氧化物材料制备成为粉体，可作为耐热腐蚀涂层材料，制备成为块体可作为耐热腐蚀陶瓷块体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料及其制备方法，属于陶瓷材料。

技术介绍

1、高熵陶瓷材料的定义是具有高构型熵的五个或更多阳离子或阴离子亚晶格的固溶体，利用多元素掺杂使材料体系产生了高熵效应，其混合熵(δsmix)≥1.6r。与单组元材料相比，高熵陶瓷基于其四种特殊的“核心效应”——高熵效应、扩散迟滞效应、严重晶格畸变和鸡尾酒效应，具有许多优异的性能，包括强耐磨损性能，高机械强度、硬度、储氢能力，优越的抗氧化能力和耐腐蚀能力，高温稳定性等。由于高熵陶瓷的优良特性，尖晶石结构高熵氧化物在材料催化、电化学、吸波屏蔽、耐腐蚀、磁性等领域被广泛研究。

2、尖晶石族矿物包括铬铁矿、铁尖晶石、锰尖晶石、磁铁矿、镁铁矿等矿物。尖晶石氧化物陶瓷具有较好的化学稳定性、热稳定性、熔点高、高电阻率、高硬度等优良特征，可作为耐高温腐蚀材料。其中，镁铝尖晶石是一种重要的耐火材料，例如在铝电解装置中，电解槽的使用寿命是一个需要考虑的关键因素；而传统的铝电解槽侧壁材料sic-si3n4的抗氧化能力较差，在新型电解槽的运行环境下，会被氧化成sio2；sio2进而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料，其特征在于：所述材料的名义分子式为(Mg0.1Al0.1Ni0.1Co0.1Cu0.1Zn0.1Fe0.1Mn0.1Cr0.1Ti0.1)3O4。

2.一种如权利要求1所述的十元超高熵尖晶石结构氧化物材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，利用行星球磨混合原料的工艺参数如下：

4.根据权利要求2或3所述的一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将混合粉体盛放在氧化铝瓷舟中，使用马...

【技术特征摘要】

1.一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料，其特征在于：所述材料的名义分子式为(mg0.1al0.1ni0.1co0.1cu0.1zn0.1fe0.1mn0.1cr0.1ti0.1)3o4。

2.一种如权利要求1所述的十元超高熵尖晶石结构氧化物材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，利用行星球磨混合原料的工艺参数如下：

4.根据权利要求2或3所述的一种十元超高熵尖晶石结构氧化物材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将混合粉体盛放在氧化铝瓷舟中，使用马弗炉在空气中进行煅烧，煅烧温度在1100℃～1250℃，煅烧时间为4h～6h，煅烧时的升温速率为5℃/min，降温速率为5℃/min，温度降到600℃后自然冷却。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王海龙，马子君，朱锦鹏，李明亮，邵刚，张锐，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：