一种高强高硬高熵金属陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强高硬高熵金属陶瓷及其制备方法，高熵金属陶瓷以高熵(Ti<subgt;a</subgt;,W<subgt;b</subgt;,Mo<subgt;c</subgt;,Nb<subgt;d</subgt;,Ta<subgt;e</subgt;)(C<subgt;x</subgt;,N<subgt;1‑x</subgt;)陶瓷为硬质相，且以高熵FeCoNi(MoW)<subgt;y</subgt;合金为粘结相，其中0.2≤x≤0.8，0.2≤a≤0.8，0.1≤(b，c，d，e)≤0.3，0.2≤y≤1。该高熵金属陶瓷的制备方法：在(Ti<subgt;a</subgt;,W<subgt;b</subgt;,Mo<subgt;c</subgt;,Nb<subgt;d</subgt;,Ta<subgt;e</subgt;)(C<subgt;x</subgt;,N<subgt;1‑x</subgt;)陶瓷粉末中，加入FeCoNi(MoW)<subgt;y</subgt;粉进行球磨混合，过筛、干燥后，用硬质合金模具压制出粗胚，最后在真空碳管烧结炉中烧结。本发明专利技术将高熵合金作为高熵金属陶瓷粘结相，通过多种元素的协同作用提高了金属陶瓷的硬度和强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粉末冶金领域，具体涉及一种高强高硬高熵金属陶瓷及其制备方法。

技术介绍

1、随着各行各业的产能不断升级迭代，人们对金属陶瓷材料的综合机械性能要求越来越高，对材料的研究更加深入且多元化。ti(c,n)基金属陶瓷作为wc-co硬质合金的替代品，其具有优异的硬度和耐磨性，但其强度和韧性较低。高熵合金具有比吉布斯相规则预测的更低相数，并且具有高稳定性的单相结构，重要的是，高熵合金具有四大效应：(1)高熵效应，(2)晶格畸变效应，(3)迟滞扩散效应，((4)鸡尾酒效应，通过优化元素及其比例，可以获得优异的性能。高熵陶瓷的概念由高熵合金衍生而来，高熵陶瓷比传统陶瓷具有更优异的性能。

2、传统ti(c,n)大多以co/ni为金属陶瓷的粘结相，随着高熵合金的出现，开展了以高熵合金作为粘结相的研究工作。专利申请cn109022990a公开了一种基于高熵合金为粘结相的ti(c,n)基金属陶瓷，该金属陶瓷以高熵合金conifecumn为粘结相，ti(c,n)固溶体为硬质相，制备时将原料粉球磨混合，压制后进行微波烧结，1400～1500℃烧结10～30m本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：S1中所述(Tia,Wb,Moc,Nbd,Tae)(Cx,N1-x)陶瓷粉末制备方法为：将TiO2、WO3、MoO3、Nb2O5、Ta2O5和炭黑按照摩尔比混合后，进行球磨，过筛干燥后，经过碳热氮化还原得到所述陶瓷粉末。

3.根据权利要求2所述高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：所述碳热氮化还原反应的还原温度为1300℃～1900℃，氮气分压为1～8KPa，反应时间为1～6h。

4.根据权利要求3所述高强高硬高熵...

【技术特征摘要】

1.一种高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：s1中所述(tia,wb,moc,nbd,tae)(cx,n1-x)陶瓷粉末制备方法为：将tio2、wo3、moo3、nb2o5、ta2o5和炭黑按照摩尔比混合后，进行球磨，过筛干燥后，经过碳热氮化还原得到所述陶瓷粉末。

3.根据权利要求2所述高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：所述碳热氮化还原反应的还原温度为1300℃～1900℃，氮气分压为1～8kpa，反应时间为1～6h。

4.根据权利要求3所述高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：s2中feconi(mow)y粉末加入的质量比例为5％～35％。

5.根据权利要求2或3所述高强高硬高熵金属陶瓷的制备方法，其特征在于：s1、s2中采用球磨混合球磨工艺为球料质量比5:1～30：球磨转速50～500rpm/min、球磨时间2～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：张厚安，夏鹏，古思勇，廉冀琼，杨益航，麻季冬，张云浩，蓝源飞，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：