【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高熵氧化物材料，具体涉及一种尖晶石结构高熵高熵氧化物材料的制备方法和应用。
技术介绍
1、2015年，一种全新的岩盐结构高熵氧化物被报道，由于组成该高熵氧化物阳离子在亚晶格位点的无序分布特点，具有独特的高熵效应，而受到研究学者的广泛关注。受此启发，2018年，研究学者采用固相烧结法首次制备了一种尖晶石结构的高熵氧化物。由于金属阳离子种类的多样性，赋予尖晶石结构高熵氧化物的化学组成和性能广阔的调控空间。
2、简单组分或掺杂后的尖晶石结构氧化物材料中通常具有杂质能级吸收、晶格振动吸收和自由载流子吸收的特点，而具有良好的红外辐射性能，可作为热工窑炉内壁节能涂层和航空航天飞行器表面热防护涂层中涂料使用。但是，这种尖晶石结构组分的材料往往在中远红外波段的发射率较高，而在近红外波段的发射率较低，波动较大。并且，在800℃以上高温条件下，辐射传热主要集中在近红外波段。因此，为了让涂层在热工窑炉内壁节能和航空航天飞行器表面热防护方面产生更好的使用效果，需要开发在近红外波段区域具有高发射率的新型尖晶石型氧化物。
3、高熵氧化物通常指由五种或五种以上的主元元素以等摩尔比或近等摩尔比的形成的单相固溶体。尖晶石结构高熵氧化物由于“高熵效应”，使其具有比简单组分尖晶石氧化物更高的热稳定性，且尖晶石结构高熵氧化物也具有相同的晶体结构。但目前关于尖晶石结构高熵氧化物在红外辐射性能方面的研究非常稀少。
4、固相烧结法制备尖晶石结构高熵氧化物具有工艺简单、易工业化生产的特点。目前对于采用固相烧结法制备尖晶石结构高
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种尖晶石结构高熵氧化物材料，本专利技术是一种新的七元含铝的尖晶石结构高熵氧化物粉体，并且该粉体在近红外波段具有高的红外发射率。
2、本专利技术还提供一种制备尖晶石结构高熵氧化物材料的制备方法。以廉价的十二水硫酸铝钾盐取代常用的活性氧化铝粉末作为铝离子的铝源，采用工艺简单、易工业化生产的固相烧结法，在较低的煅烧温度下得到含铝的尖晶石结构高熵氧化物粉体。
3、本专利技术的另一目的在于提供尖晶石结构高熵氧化物材料的应用，可应用于热工窑炉内壁节能涂层和航空航天飞行器表面热防护涂层中涂料。
4、技术方案：为实现上述专利技术目的，一种尖晶石结构高熵氧化物材料的学式为(co,mn,fe,cr,ni,cu,al)3o4，其中按照摩尔比，co:mn:fe:cr:ni:cu:al＝1:1:1:1:1:x:y,x和y分别为0～1和0～1。
5、其中，所述x和y分别为0.3～0.9和1。
6、其中，所述x和y分别为0.3和1、0.5和1、0.7和1、0.9和1。
7、其中，所述尖晶石结构高熵氧化物材料的近红外波段发射率为0.88以上。
8、本专利技术所述的一种尖晶石结构高熵氧化物材料的制备方法，包括如下步骤：
9、(1)配料：按照金属原子co、mn、fe、cr、ni、cu、al摩尔比为1:1:1:1:1:x:y分别称取氧化钴、氧化锰、氧化铁、氧化铬、氧化镍、氧化铜粉末和十二水硫酸铝钾盐，x和y分别为0～1和0～1；
10、(2)混合：将步骤(1)中称取的混合物进行混合；
11、(3)煅烧：取步骤(2)所得混合物在空气气氛条件下煅烧，得到尖晶石结构高熵氧化物粉体和硫酸钾盐混合物；
12、(4)洗涤：取步骤(3)所得混合粉末，进行清洗，洗掉粉体中的硫酸钾盐；
13、(5)干燥：取步骤(4)所得混合粉末，进行干燥处理，即得到尖晶石结构高熵氧化物材料；
14、其中，步骤(2)中的混合工艺为：采用球磨机或三维混粉机在常温状态下，放入磨球，球料比为5-10:1，转速为50-200r/min，混料时间为：5-20h。
15、其中，步骤(3)中将得到的混合物在900～1200℃的空气气氛条件下煅烧1～3h，发生固相反应。
16、其中，步骤(5)中的干燥条件为100～120℃、干燥4～8h。
17、本专利技术所述的尖晶石结构高熵氧化物材料作为热工窑炉或航空航天中材料中应用。
18、其中，所述热工窑炉节能领域或航空航天热防护领域中材料包括热工窑炉内壁节能涂层中涂料和航空航天飞行器表面热防护涂层中涂料。
19、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
20、本专利技术提供了一种全新组成尖晶石结构高熵氧化物。构成该多元组成的尖晶石结构高熵氧化物金属元素存在多种不同金属价态离子，有利于提高其在近红外波段的杂质能级吸收，表现出较高的近红外波段红外发射率，可增强其在高温条件下的辐射热传递效率。本专利技术通过调整该高熵粉体中的活性铜阳离子和惰性铝阳离子的含量，该高熵粉体具有高的近红外波段红外发射率(大于0.88)，在热工窑炉节能领域和航空航天热防护领域具有应用潜力。
21、此外，惰性铝阳离子的引入可以提高该高熵粉体的结构和红外发射率的稳定性，延长其在高温条件下的服役寿命。相比于直接添加活性氧化铝粉末，本专利技术首次采用廉价的十二水硫酸铝钾盐作为铝阳离子的铝源并结合固相烧结法合成本专利技术的尖晶石结构高熵氧化物，可以降低煅烧温度，减少能耗，且具有工艺简单、易工业化生产的特点。
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1.一种尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，该高熵氧化物材料的化学式为(Co,Mn,Fe,Cr,Ni,Cu,Al)3O4，其中按照摩尔比，Co:Mn:Fe:Cr:Ni:Cu:Al＝1:1:1:1:1:x:y,，x和y分别为0～1和0～1。
2.根据权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，所述x和y分别为0.3～0.9和1。
3.根据权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，所述x和y分别优选为0.3和1、0.5和1、0.7和1、0.9和1。
4.根据权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，所述尖晶石结构高熵氧化物材料的近红外波段发射率为0.88以上。
5.一种权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的尖晶石结构高熵氧化物材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的混合工艺为：采用球磨机或三维混粉机在常温状态下，放入磨球，球料比为5-10:1，转速为50-200r/min，混料时间为：5-20h。
7.根据权利
8.根据权利要求5所述的尖晶石结构高熵氧化物材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的干燥条件为100～120℃、干燥4～8h。
9.一种权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料作为热工窑炉或航空航天中材料中应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述热工窑炉节能领域或航空航天热防护领域中材料包括热工窑炉内壁节能涂层中涂料和航空航天飞行器表面热防护涂层中涂料。
...【技术特征摘要】
1.一种尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，该高熵氧化物材料的化学式为(co,mn,fe,cr,ni,cu,al)3o4，其中按照摩尔比，co:mn:fe:cr:ni:cu:al＝1:1:1:1:1:x:y,，x和y分别为0～1和0～1。
2.根据权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，所述x和y分别为0.3～0.9和1。
3.根据权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，所述x和y分别优选为0.3和1、0.5和1、0.7和1、0.9和1。
4.根据权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料，其特征在于，所述尖晶石结构高熵氧化物材料的近红外波段发射率为0.88以上。
5.一种权利要求1所述的尖晶石结构高熵氧化物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的尖晶石...
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