一种基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法、产品和应用技术

技术编号:43397029 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-19 18:13
本发明专利技术公开了一种基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法、产品和应用,属于陶瓷材料技术领域,方法包括:将有机化合物和至少四种过渡金属乙酰丙酮盐加入有机溶剂中混合搅拌,得到混合溶液;所述的有机化合物为苯酚类化合物或苯醇类化合物;向该混合溶液中加入树脂交联剂和催化剂发生缩合反应,得到高熵碳化物陶瓷前驱体溶液;将其洗涤和烘干后,得到高熵碳化物陶瓷前驱体粉末,进一步将高熵碳化物陶瓷前驱体粉末在1500~1800℃热解1~3h,得到所述的高熵碳化物陶瓷材料。本发明专利技术方法合成和热解温度低,工艺简单,可控性高,制得的高熵碳化物陶瓷材料纯度高,具有优异的热性能和机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷材料,具体涉及一种基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法、产品和应用


技术介绍

1、碳化物陶瓷材料作为一种优异的热结构材料,具有耐高温、抗氧化、强度高、断裂韧性好、抗热冲击等优点,已广泛应用于高速飞行器的热端防护结构中。然而,碳化物陶瓷只能应用于工作时间较短的高温氧化环境,这严重限制了其在超高温、长时间含氧环境中的应用。

2、高熵碳化物陶瓷是由第ⅳ、ⅴ、ⅵ族过渡金属元素中的多种按照等摩尔或接近等摩尔比组成的具有单一晶体结构的碳化物陶瓷。由于高熵碳化物陶瓷具有的高熵、晶格畸变、迟滞扩散、组元增益等效应,其表现出更高的高温强度、良好的高温稳定性和性能可调等特点,为高性能陶瓷材料的开发提供了新的途径。

3、目前高熵碳化物陶瓷的制备方法主要包括高能球磨法、溶液法、熔盐法和碳热还原法等,如公开号为cn109180189a的中国专利文献公开了一种高熵碳化物超高温陶瓷粉体及其制备方法,该陶瓷粉体是通过将至少两种金属粉(zr、ti、hf、v、nb、ta、cr、mo或w中的至少两种)与c粉球磨混合,经无压放电等离子烧结制得;本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,所述的苯酚类化合物包括苯酚、苯二酚、间苯三酚、4-甲氧基苯酚中的至少一种;所述的苯醇类化合物包括苯甲醇、甲氧基苯甲醇、对羟基苯甲醇中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,所述的过渡金属乙酰丙酮盐选自第Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ族过渡金属的乙酰丙酮盐;所述的有机溶剂包括醇溶剂、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的基于聚合物自...

【技术特征摘要】

1.一种基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,所述的苯酚类化合物包括苯酚、苯二酚、间苯三酚、4-甲氧基苯酚中的至少一种;所述的苯醇类化合物包括苯甲醇、甲氧基苯甲醇、对羟基苯甲醇中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,所述的过渡金属乙酰丙酮盐选自第ⅳ、ⅴ或ⅵ族过渡金属的乙酰丙酮盐;所述的有机溶剂包括醇溶剂、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,所述的树脂交联剂为甲醛和/或多聚甲醛,所述的催化剂为酸催化剂或碱催化剂。

5.根据权利要求4所述的基于聚合物自组装制备高熵碳化物陶瓷材料的方法,其特征在于,所述的酸催化剂选自草酸,所述的碱催化剂选自na...

【专利技术属性】
技术研发人员:余四文孙爱华郭健储成义郭建军程昱川
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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