CN110002879A - 一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用 - Google Patents
一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110002879A CN110002879A CN201910223884.XA CN201910223884A CN110002879A CN 110002879 A CN110002879 A CN 110002879A CN 201910223884 A CN201910223884 A CN 201910223884A CN 110002879 A CN110002879 A CN 110002879A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- high entropy
- powder
- ceramics
- superhard
- entropy boride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000280 densification Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 115
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims abstract description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 19
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Inorganic materials O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 13
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 2
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 abstract description 25
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 27
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 26
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 11
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910003862 HfB2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 229910007948 ZrB2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010316 high energy milling Methods 0.000 description 4
- CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N methane;molecular oxygen Chemical compound C.O=O CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011215 ultra-high-temperature ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 125000005909 ethyl alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 206010016165 failure to thrive Diseases 0.000 description 1
- 238000000713 high-energy ball milling Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007780 powder milling Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/5805—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides
- C04B35/58064—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides based on refractory borides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
- C04B35/62675—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering characterised by the treatment temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
- C04B35/6268—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering characterised by the applied pressure or type of atmosphere, e.g. in vacuum, hydrogen or a specific oxygen pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3256—Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3821—Boron carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/422—Carbon
- C04B2235/425—Graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/666—Applying a current during sintering, e.g. plasma sintering [SPS], electrical resistance heating or pulse electric current sintering [PECS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
- C04B2235/721—Carbon content
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明属于陶瓷材料技术领域,公开了一种新致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用。所述(M1xM2yM3zM4nM5m)B2陶瓷是以金属氧化物、B4C和石墨粉为原料,球磨混合后压制成坯体;热处理得高熵硼化物陶瓷粉末;升温至1000~1400℃时充入保护气氛,然后升温至1800~2200℃煅烧制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2致密超硬陶瓷;0.1≤x≤0.9,0.1≤y≤0.9,0.1≤z≤0.9,0.1≤n≤0.9,0.1≤m≤0.9,且x+y+z+n+m=1。陶瓷材料的相对密度>98%,硬度为32~45GPa,断裂韧性3~10MPa·m1/2,碳含量为0.1~1wt%。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷材料技术领域,更具体地,涉及一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用。
背景技术
高熵陶瓷是一类含有五种或五种以上元素的新型结晶固相溶液,由于其独特的物理性质和潜在的应用前景而备受关注。到目前为止,许多研究集中在高熵合金上,其表现出优异的力学性能、耐腐蚀性能和热性能。与金属高熵合金相比,已经发现了一些高熵陶瓷,特别是非氧化物体系。其中,过渡金属的碳化物、硼化物和氮化物被认为是超高温陶瓷(UHTCs),发展高熵UHTCs对于进一步拓宽其作为结构元件的应用具有重要意义。
关于高熵陶瓷的制备,有学者采用高能球磨机结合SPS工艺在2300℃下成功制备了致密的高熵碳化物陶瓷(Hf-Ta-Zr-Ti)C和(Hf-Ta-Zr-Nb)C的固溶体,并且,此时(Hf-Ta-Zr-Nb)C体系的硬度显著提高至36.1GPa。Gild等人合成了一系列高熵硼化物陶瓷,包括(Hf0.02Zr0.02Ta0.02Nb0.02Ti0.02)B2和(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2等,其相对密度为~92%,维氏硬度也达到了较高的值(高达22.5GPa)。目前,高熵硼化物陶瓷的制备面临的主要挑战是致密化,致密化改善可以使得材料获得更高的硬度。为了在中等温度下达到致密化,避免晶粒生长异常,有必要提高高熵陶瓷粉末的烧结活性。采用高能球磨工艺降低颗粒尺寸,虽然可以形成固溶但是无法避免在高能铣削过程中产生的污染。同时,陶瓷还存在脆性较大问题的通性,提高高熵陶瓷的韧性是促进高熵陶瓷应用的关键技术问题。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点,提供一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷。该陶瓷具有均一固溶体相的、组元稳定的、致密超硬的高熵陶瓷。
本发明另一目的在于提供上述致密超硬的高熵硼化物陶瓷的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述致密超硬的高熵硼化物陶瓷的应用。
本发明的目的通过下述技术方案来实现:
一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷,所述高熵硼化物陶瓷(M1xM2yM3zM4nM5m)B2是先将金属氧化物、B4C和石墨粉加入溶剂和球磨介质进行混合,干燥后得到混合粉体,将混合粉体模压制成坯体,在真空条件下进行热处理,先升温至800~1200℃保温Ⅰ,再升温至1400~1600℃保温Ⅱ,经研磨过筛制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末,所述氧化物为HfO2、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5、Cr2O3、TiO2或MoO3中的任意五种,0.1≤x≤1,0.1≤y≤1,0.1≤z≤1,0.1≤n≤1,0.1≤m≤1,且满足x+y+z+n+m=1;采用放电等离子烧结将上述高熵陶瓷粉末升温至1000~1400℃时充入保护气氛,然后升温至1800~2200℃煅烧制得。
优选地,所述金属氧化物、B4C和石墨粉的纯度均为99.0~99.9wt%,所述金属氧化物、B4C和石墨粉的粒径均为0.1~10μm;所述陶瓷粉末的粒径为0.1~1μm,所述陶瓷粉末中的氧含量为1~5wt%,所述陶瓷粉末中的碳含量为0.1~1wt%。
优选地,所述高熵硼化物陶瓷的相对密度>98%,硬度为32~45GPa,断裂韧性3~10MPa·m1/2,碳含量为0.1~1wt%。
优选地,所述石墨粉、B4C与金属氧化物HfO2、ZrO2、Cr2O3或TiO2的摩尔比均为(1~10:(1~10):(1~10),所述石墨粉、B4C与金属氧化物Nb2O5或Ta2O5的摩尔比均为(1~20):(1~10):(1~10),所述石墨粉、B4C与MoO3的摩尔比为(1~20):(1~10):(1~20)。
更为优选地,所述石墨粉、B4C与金属氧化物HfO2、ZrO2或TiO2的摩尔比均为9:6:2,所述石墨粉、B4C与金属氧化物Nb2O5或Ta2O5的摩尔比均为14:6:5,所述石墨粉、B4C与Cr2O3的摩尔比为4:6:5,所述石墨粉、B4C与MoO3的摩尔比为19:6:10。
优选地,所述溶剂为乙醇、丙醇、甲醇或丙酮。
优选地,所述保护气氛为N2或Ar。
优选地,所述升温至800~1200℃和升温至1400~1600℃时的速率均为5~20℃/min,所述保温Ⅰ和保温Ⅱ的时间均为0.5~2h;所述煅烧的时间为1~30min,所述煅烧的压力为10~100MPa,所述升温至1800~2200℃时的升温的速率为100~400℃/min。
所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷的制备方法,包括如下具体步骤:
S1.将金属氧化物HfO2、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5、Cr2O3、TiO2或MoO3中的任意五种、B4C和石墨粉加入溶剂和球磨介质进行混合,干燥后得到混合粉体;
S2.将混合粉体模压成坯体,在真空条件下热处理,先升温至800~1200℃保温Ⅰ,再升温至1400~1600℃保温Ⅱ,经研磨过筛,制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末;
S3.将(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末放入石墨模具中,采用放电等离子烧结以100~400℃/min速率升温至1000~1400℃时充保护气氛,再以100~400℃/min速率升温至1800~2200℃,保温1~30min,加压10~100MPa煅烧,制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2致密超硬陶瓷。
所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷在超高温超硬极限领域中的应用。
本发明的致密超硬陶瓷是以金属氧化物、B4C和石墨粉为原料,通过新型硼热碳热法制备出(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末,经过放电等离子烧结后,由于其冷却速度快,很难出现固溶析出相,故获得单相的(M1xM2yM3zM4nM5m)B2致密超硬陶瓷材料,由于硼热碳热法合成固溶体粉末的时候,剩余的原料石墨粉作为烧结助剂,进一步提高陶瓷材料的致密度,故通过此方法制备的高熵硼化物陶瓷粉末烧结后具有均一固溶体相的、组元稳定的及力学性能优异的性质。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明采用硼热碳热还原法自合成的高熵硼化物陶瓷粉末为原料,制备陶瓷材料,其可以有效解决商业购买硼化物难固溶的缺点,提高粉末烧结活性,可以更加容易的制备出单相高熵陶瓷。
2.本发明的硼热碳热还原法合成高熵硼化物粉末残留的石墨粉,可进一步去除硼化物粉末表面的氧杂质,防止颗粒长大,增强硼化物高熵陶瓷的烧结活性,提高其致密度,同时,石墨粉在晶界间充当一种弱界面,可提高其韧性,从而制备出高韧的致密超硬陶瓷材料。
3.相比于采用高能球磨工艺,本发明采用辊式球磨机混合方法,可以降低颗粒尺寸,形成固溶的方法,避免在高能铣削过程中产生的污染。本发明的方法实现了高效简洁节能,避免了高能球磨过程中产生的杂质与粉末的氧化。该方法与其物理混合均匀性相比,达到了原料组分的化学均匀性。这也有利于其烧结材料的均匀固熔体相的形成,也节约能源与成本。
4.本发明制备的高熵陶瓷材料,由于原始粉末粒径小,在形成固熔体的过程中可以促进原子扩散,可在低温下实现烧结致密,改善烧结性能,提高材料的力学性能。
附图说明
图1为实施例1-4制得的(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末的XRD图。
图2为实施例1-4制得的(M1xM2yM3zM4nM5m)B2致密超硬陶瓷的XRD图。
图3为实施例1制备的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2超硬高熵陶瓷的断口形貌照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
1.以HfO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、ZrO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、Nb2O5(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)、TiO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)和Ta2O5(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)粉末按等原子比例配料,与B4C(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)按照计量比相对于上述氧化物混合总量的过量20wt%进行混合,石墨粉(纯度99.9%,粒径1μm)的含量相应的减少。
2.石墨粉、B4C和HfO2/ZrO2/TiO2的摩尔比均为9:6:2,石墨粉、B4C和Nb2O5/Ta2O5的摩尔比均为14:6:5。
3.将混合粉体模压后的末坯体放入石墨坩埚中,以10℃/min的速率升温至900℃保温1h后,再以10℃/min升温至1600℃保温2h,整个烧结过程为真空,压力为0.1Pa,获得的粉末再研磨过筛,获得高熵硼化物陶瓷粉末,即为(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2陶瓷粉体。
4.将(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体放入石墨模具中,以200℃/min升温速率将温度升至2000℃,保温5min,加压30MPa,在1200℃时充Ar气,通过放电等离子(SPS)烧结,制得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2致密超硬高熵陶瓷材料。
图1中(a)为本实施例制得的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末的XRD图。从图1中(a)中可以看出,本实施例中制得的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵陶瓷粉末未检测到有HfO2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5和TiO2相,证明通过硼热碳热还原法反应完全,且除了HfB2相,未检测出其他硼化物单质相,证明其成功制备出高熵硼化物陶瓷粉末,粉末中有少量的t-(Hf,Zr)O2和m-(Hf,Zr)O2相,且与HfB2和ZrB2标准PDF卡片65-8678和65-8704对比可知,(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2的峰向高角度偏移,证明五种元素相互固溶,使得晶格常数减小,故衍射峰发生偏移。当(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末经过SPS烧结后,如图2(a)中所示,其只检测到(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2的衍射峰,无其他杂质峰,本实施例得到了均一单相的高熵陶瓷固溶体。图3为实施例1制备的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2超硬高熵陶瓷材料的断口形貌照片。从图3可以看出,其断裂方式为穿晶断裂断裂,只有在晶内或者晶间有极少量的气孔,成功制备出致密的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵陶瓷材料。
通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.45μm,用碳氧分析仪测得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2陶瓷粉末的氧含量为1.3wt%,碳含量为0.8wt%。陶瓷的相对密度为98.2%,硬度32GPa,断裂韧性5.8MPa·m1/2,碳含量为0.5wt%。
实施例2
1.以HfO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、ZrO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、Nb2O5(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、TiO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)和MoO3(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)粉末按等原子比例配料,与B4C(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)按照计量比相对于上述氧化物混合总量的过量20wt%进行混合,石墨粉(纯度99.9%,粒径1μm)的含量相应的减少。
2.石墨粉、B4C和HfO2/ZrO2/TiO2的摩尔比均为9:6:2,所述石墨粉、B4C和Nb2O5的摩尔比为14:6:5,石墨粉、B4C和MoO3的摩尔比为19:6:10。
3.将混合粉体模压后的末坯体放入石墨坩埚中,以10℃/min的速率升温至1000℃保温2h后,再以10℃/min升温至1600℃保温2h,整个烧结过程为真空,压力为0.1Pa,获得的粉末再研磨过筛,获得高熵硼化物陶瓷粉末,即为(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2陶瓷粉体。
4.将(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体放入石墨模具中,以150℃/min升温速率将温度升至2000℃,保温5min,加压30MPa,在1200℃时充Ar气,通过放电等离子(SPS)烧结,制得(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B致密超硬高熵陶瓷材料。
图1中(b)为本实施例中制得的(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末的XRD图。从图中可以看出,本实施例中制得的(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2超高温高熵陶瓷粉末未检测到有HfO2、ZrO2、MoO3、Nb2O5和TiO2相,证明通过硼热碳热还原法反应完全,且除了HfB2相,未检测出其他硼化物单质相,证明其成功制备出高熵硼化物陶瓷粉末,粉末中有少量的t-(Hf,Zr)O2和m-(Hf,Zr)O2相,且与HfB2和ZrB2标准PDF卡片65-8678和65-8704对比可知,(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2的峰向高角度偏移,证明五种元素相互固溶,使得晶格常数减小,故衍射峰发生偏移。当(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末经过SPS烧结后,如图2(b)中所示,其只检测到(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2)B2的衍射峰,无其他杂质峰,本实施例得到了均一单相的高熵陶瓷粉末。
通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Mo0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.34μm,用碳氧分析仪测得陶瓷粉末的氧含量为2.1wt%,碳含量为0.9wt%。陶瓷的相对密度为99.1%,硬度36GPa,断裂韧性6.9MPa·m1/2,碳含量为0.6wt%。
实施例3
1.以HfO2(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)、MoO3(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、Nb2O5(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)、TiO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)和Ta2O5(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)粉末按等原子比例配料,与B4C(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)按照计量比相对于上述氧化物混合总量的过量20wt%进行混合,石墨粉(纯度99.9%,粒径1μm)的含量相应的减少。
2.石墨粉、B4C和HfO2/TiO2的摩尔比均为9:6:2,所述石墨粉、B4C和Nb2O5/Ta2O5的摩尔比均为20:6:7,石墨粉、B4C和MoO3的摩尔比为19:6:10。
3.将混合粉体模压后的末坯体放入石墨坩埚中,以10℃/min的速率升温至1100℃保温1h后,再以10℃/min升温至1600℃保温2h,整个烧结过程为真空,压力为0.1Pa,获得的粉末再研磨过筛,获得高熵硼化物陶瓷粉末,即为(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2陶瓷粉体。
4.将(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体放入石墨模具中,以150℃/min升温速率将温度升至2000℃,保温5min,加压30MPa,在1100℃时充Ar气,通过放电等离子(SPS)烧结,制得(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2致密超硬高熵陶瓷材料。
图1中(c)为本实施例制得的(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末的XRD图。从图中可以看出,本实施例中制得的(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2高熵陶瓷粉末未检测到有HfO2、MoO3、Ta2O5、Nb2O5和TiO2相,证明通过硼热碳热还原法反应完全,且除了HfB2相,未检测出其他硼化物单质相,证明其成功制备出高熵硼化物陶瓷粉末,粉末中有少量的t-(Hf,Zr)O2和m-(Hf,Zr)O2相,且与HfB2和ZrB2标准PDF卡片65-8678和65-8704对比可知,(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2的峰向高角度偏移,证明五种元素相互固溶,使得晶格常数减小,故衍射峰发生偏移。当(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末经过SPS烧结后,如图2(c)中所示,其只检测到(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2的衍射峰,无其他杂质峰,本实施例得到了均一单相的高熵陶瓷粉体。
通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.1Mo0.3Ta0.1Nb0.3Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.25μm,用碳氧分析仪测得陶瓷粉末的氧含量为1.9wt%,碳含量为0.7wt%。陶瓷的相对密度为99.4%,硬度38GPa,断裂韧性7.6MPa·m1/2,碳含量为0.5wt%。
实施例4
1.以HfO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、ZrO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)、Cr2O3(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)、TiO2(粉末的纯度99.9%,粒径1μm)和Ta2O5(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)粉末按等原子比例配料,与B4C(粉末的纯度99.9%,粒径2μm)按照计量比相对于上述氧化物混合总量的过量20wt%进行混合,石墨粉(纯度99.9%,粒径1μm)的含量相应的减少。
2.石墨粉、B4C和HfO2/ZrO2/TiO2的摩尔比均为10:6:3,所述石墨粉、B4C和Ta2O5的摩尔比均为20:7:10,所述石墨粉、B4C和Cr2O3的摩尔比为10:9:7。
3.将混合粉体模压后的末坯体放入石墨坩埚中,以10℃/min的速率升温至1100℃保温2h后,再以10℃/min升温至1600℃保温2h,整个烧结过程为真空,压力为0.1Pa,获得的粉末再研磨过筛,获得高熵硼化物陶瓷粉末,即为(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2陶瓷粉体。
4.将(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体放入石墨模具中,以150℃/min升温速率将温度升至2000℃,保温10min,加压30MPa,在1200℃时充Ar气,通过放电等离子(SPS)烧结,制得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2致密超硬高熵陶瓷材料。
图1中(d)为本实施例中制得的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末的XRD图。从图中可以看出,本实施例中制得的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2超高温高熵陶瓷粉末未检测到有HfO2、ZrO2、Ta2O5、Cr2O3和TiO2相,证明通过硼热碳热还原法反应完全,且除了HfB2相,未检测出其他硼化物单质相,证明其成功制备出高熵硼化物陶瓷粉末,粉末中有少量的t-(Hf,Zr)O2和m-(Hf,Zr)O2相,且与HfB2和ZrB2标准PDF卡片65-8678和65-8704对比可知,(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2的峰向高角度偏移,证明五种元素相互固溶,使得晶格常数减小,故衍射峰发生偏移。当(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉末经过SPS烧结后,如图2(d)中所示,其只检测到(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2的衍射峰,无其他杂质峰,本实施例得到了均一单相的高熵陶瓷粉体。
通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.23μm,用碳氧分析仪测得陶瓷粉末的氧含量为1.4wt%,碳含量为0.8wt%。陶瓷的相对密度为99.8%,硬度45GPa,断裂韧性8.5MPa·m1/2,碳含量为0.5wt%。
实施例5
采用实施例1中的方法,制得(Hf0.2Zr0.3Mo0.1Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷。测得本实施例(Hf0.2Zr0.3Mo0.1Nb0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.2μm,陶瓷粉末的氧含量为1.3wt%,碳含量为0.8wt%。陶瓷的相对密度为99.5%,硬度46GPa,断裂韧性8.4MPa·m1/2,碳含量为0.55wt%。
实施例6
采用实施例1中的方法,制得(Hf0.4Zr0.2Mo0.1Cr0.1Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷。测得本实施例(Hf0.4Zr0.2Mo0.1Cr0.1Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.24μm,陶瓷粉末的氧含量为1.26wt%,碳含量为0.85wt%。陶瓷的相对密度为99.3%,硬度45.5GPa,断裂韧性8.6MPa·m1/2,碳含量为0.53wt%。
实施例7
采用实施例1中的方法,制得(Hf0.2Ta0.2Mo0.1Cr0.1Ti0.4)B2高熵硼化物陶瓷。测得本实施例(Hf0.2Ta0.2Mo0.1Cr0.1Ti0.4)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.2μm,陶瓷粉末的氧含量为1.95wt%,碳含量为0.75wt%。陶瓷的相对密度为99.5%,硬度39GPa,断裂韧性8MPa·m1/2,碳含量为0.52wt%。
实施例8
采用实施例1中的方法,制得(Hf0.2Zr0.2Nb0.2Cr0.1Ti0.3)B2高熵硼化物陶瓷。测得本实施例(Hf0.2Zr0.2Nb0.2Cr0.1Ti0.3)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.24μm,陶瓷粉末的氧含量为2wt%,碳含量为0.82wt%。陶瓷的相对密度为99.3%,硬度40GPa,断裂韧性7.5MPa·m1/2,碳含量为0.5wt%。
实施例9
采用实施例1中的方法,制得(Ta0.3Zr0.2Mo0.1Cr0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷。测得本实施例(Ta0.3Zr0.2Mo0.1Cr0.2Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.24μm,陶瓷粉末的氧含量为2.1wt%,碳含量为0.75wt%。陶瓷的相对密度为99.4%,硬度42GPa,断裂韧性8.5MPa·m1/2,碳含量为0.53wt%。
实施例10
采用实施例1中的方法,制得(Nb0.2Zr0.4Mo0.1Cr0.1Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷。测得本实施例(Nb0.2Zr0.4Mo0.1Cr0.1Ti0.2)B2高熵硼化物陶瓷粉体的粒径为0.24μm,陶瓷粉末的氧含量为1.9wt%,碳含量为0.74wt%。陶瓷的相对密度为99.5%,硬度38.5GPa,断裂韧性7.5MPa·m1/2,碳含量为0.5wt%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述高熵硼化物陶瓷(M1xM2yM3zM4nM5m)B2是先将金属氧化物、B4C和石墨粉加入溶剂和球磨介质进行混合,干燥后得到混合粉体,将混合粉体模压制成坯体,在真空条件下进行热处理,先升温至800~1200℃保温Ⅰ,再升温至1400~1600℃保温Ⅱ,经研磨过筛制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末,所述氧化物为HfO2、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5、Cr2O3、TiO2或MoO3中的任意五种,0.1≤x≤1,0.1≤y≤1,0.1≤z≤1,0.1≤n≤1,0.1≤m≤1,且满足x+y+z+n+m=1;采用放电等离子烧结将上述高熵陶瓷粉末升温至1000~1400℃时充入保护气氛,然后升温至1800~2200℃煅烧制得。
2.根据权利要求1所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述金属氧化物、B4C和石墨粉的纯度均为99.0~99.9wt%,所述金属氧化物、B4C和石墨粉的粒径均为0.1~10μm;所述陶瓷粉末的粒径为0.1~1μm,所述陶瓷粉末中的氧含量为1~5wt%,所述陶瓷粉末中的碳含量为0.1~1wt%。
3.根据权利要求1所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述高熵硼化物陶瓷的相对密度>98%,硬度为32~45GPa,断裂韧性3~10MPa·m1/2,碳含量为0.1~1wt%。
4.根据权利要求1所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述石墨粉、B4C与金属氧化物HfO2、ZrO2、Cr2O3或TiO2中的任意一种的摩尔比均为(1~10):(1~10):(1~10),所述石墨粉、B4C与金属氧化物Nb2O5或Ta2O5中的任意一种的摩尔比均为(1~20):(1~10):(1~10),所述石墨粉、B4C与MoO3的摩尔比为(1~20):(1~10):(1~20)。
5.根据权利要求4所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述石墨粉、B4C与金属氧化物HfO2、ZrO2或TiO2的摩尔比均为9:6:2,所述石墨粉、B4C与金属氧化物Nb2O5或Ta2O5的摩尔比均为14:6:5,所述石墨粉、B4C与Cr2O3的摩尔比为4:6:5,所述石墨粉、B4C与MoO3的摩尔比为19:6:10。
6.根据权利要求1所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述溶剂为乙醇、丙醇、甲醇或丙酮。
7.根据权利要求1所述的所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述保护气氛为N2或Ar。
8.根据权利要求1所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷,其特征在于,所述升温至800~1200℃和升温至1400~1600℃时的速率均为5~20℃/min,所述保温Ⅰ和保温Ⅱ的时间均为0.5~2h;所述煅烧的时间为1~30min,所述煅烧的压力为10~100MPa,所述升温至1800~2200℃时的升温的速率为100~400℃/min。
9.根据权利要求1-8任一项所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:
S1.将金属氧化物HfO2、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5、Cr2O3、TiO2或MoO3中任意五种、B4C和石墨粉加入溶剂和球磨介质进行混合,干燥后得到混合粉体;
S2.将混合粉体模压成坯体,在真空条件下热处理,先升温至800~1200℃保温Ⅰ,再升温至1400~1600℃保温Ⅱ,经研磨过筛,制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末;
S3.将(M1xM2yM3zM4nM5m)B2高熵硼化物陶瓷粉末放入石墨模具中,采用放电等离子烧结以100~400℃/min速率升温至1000~1400℃时充保护气氛,再以100~400℃/min速率升温至1800~2200℃,保温1~30min,加压10~100MPa煅烧,制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2致密超硬陶瓷。
10.权利1~8任一项所述的致密超硬的高熵硼化物陶瓷在超高温超硬极限领域中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910223884.XA CN110002879B (zh) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910223884.XA CN110002879B (zh) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110002879A true CN110002879A (zh) | 2019-07-12 |
CN110002879B CN110002879B (zh) | 2021-07-09 |
Family
ID=67167830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910223884.XA Expired - Fee Related CN110002879B (zh) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110002879B (zh) |
Cited By (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110330341A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体及其制备方法 |
CN110511035A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-29 | 广东工业大学 | 一种高韧性高耐磨性的高熵陶瓷及其制备方法和应用 |
CN110606749A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-24 | 石家庄铁道大学 | 一种高熵硼化物陶瓷材料及其制备方法 |
CN110615681A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-27 | 航天材料及工艺研究所 | 一种多孔高熵六硼化物陶瓷及其制备方法 |
CN110627508A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-31 | 广东工业大学 | 一种高熵硼化物基陶瓷及其制备方法和应用 |
CN110735076A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-31 | 广东工业大学 | 一种高熵金属陶瓷及其制备方法和应用 |
CN110776323A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-02-11 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种高纯度超细高熵陶瓷粉末及其制备方法 |
CN111943682A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-17 | 广东工业大学 | 一种高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112159234A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-01 | 广东工业大学 | 一种高熵陶瓷粉体及其制备方法和应用 |
CN112521911A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-19 | 航天材料及工艺研究所 | 一种超高温吸波复合材料及其制备方法和应用 |
CN112830785A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-25 | 山东大学 | 一种层状高熵双硼碳化物陶瓷粉体及其制备方法 |
CN112830791A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 广东工业大学 | 一种高熵陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112830789A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 南京理工大学 | 一种高熵硼化物粉末及其制备方法 |
CN112830792A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 广东工业大学 | 一种高硬度的铪基三元固溶体硼化物陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112830790A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 广东工业大学 | 一种铪铌基三元固溶体硼化物的导电陶瓷及其制备方法和应用 |
CN113716964A (zh) * | 2021-10-15 | 2021-11-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种核-壳结构的中熵陶瓷粉体、高温超高强度高韧性中熵陶瓷材料及其制备方法 |
CN114276147A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-04-05 | 东华大学 | 一种弥散强化高熵十二硼化物基复合材料及其制备方法 |
CN114315359A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种利用固溶耦合法制备高强韧复相高熵陶瓷的方法和应用 |
CN114507074A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-17 | 北京理工大学 | 一种高熵过渡-稀土金属二硼化物陶瓷材料及其制备方法 |
CN114605154A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-10 | 大连理工大学 | 一种基于金属预合金化的高熵陶瓷材料及其制备方法 |
CN114715907A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-07-08 | 北京理工大学 | 一种单相高熵金属二硼化物及其制备方法 |
CN114736022A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-12 | 武汉理工大学 | 一种高致密度、高强度和超高硬度碳化硼/高熵二硼化物复相陶瓷及其制备方法 |
CN114804889A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-07-29 | 深圳技术大学 | 一种纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料及其制备方法 |
CN115057709A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-16 | 山东大学 | 一种高熵过渡金属二硼化物及其制备方法 |
CN115073183A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-20 | 山东大学 | 一种高熵硼化物纳米粉体及其溶胶-凝胶制备方法 |
CN115159990A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-10-11 | 北京理工大学 | 一种高韧性高熵金属二硼化物及其制备方法 |
CN115872749A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-31 | 武汉科技大学 | 一种高熵硼化物增强b4c复合陶瓷及其原位合成方法 |
CN116217233A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-06-06 | 广东工业大学 | 一种SiC晶须和高熵硼化物增硬增韧高熵碳化物的复相陶瓷及其制备方法和应用 |
CN116354730A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-06-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷基复相材料及其制备方法 |
CN116375477A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-07-04 | 湘潭大学 | 一种高硬度、抗氧化的高熵陶瓷及其制备方法 |
CN117383943A (zh) * | 2023-11-02 | 2024-01-12 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种高温摩擦自适应单相自润滑高熵陶瓷及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006074595A1 (fr) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Genfa Li | Poudres eutectiques pour production et soudure de ceramiques et leur procede de production |
CN103130508A (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-05 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种制备织构化硼化物基超高温陶瓷的方法 |
CN107282937A (zh) * | 2016-04-12 | 2017-10-24 | 海南大学 | 一种超细多元复合陶瓷粉体及其制备方法 |
CN108439986A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-08-24 | 西北工业大学 | (HfTaZrTiNb)C高熵陶瓷粉体及高熵陶瓷粉体和高熵陶瓷块体的制备方法 |
-
2019
- 2019-03-22 CN CN201910223884.XA patent/CN110002879B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006074595A1 (fr) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Genfa Li | Poudres eutectiques pour production et soudure de ceramiques et leur procede de production |
CN103130508A (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-05 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种制备织构化硼化物基超高温陶瓷的方法 |
CN107282937A (zh) * | 2016-04-12 | 2017-10-24 | 海南大学 | 一种超细多元复合陶瓷粉体及其制备方法 |
CN108439986A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-08-24 | 西北工业大学 | (HfTaZrTiNb)C高熵陶瓷粉体及高熵陶瓷粉体和高熵陶瓷块体的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
YUANYAO ZHANG等: "High-Entropy Metal Diborides:A New Class of High-Entropy Materials and a New Type of Ultrahigh Temperature Ceramics", 《SCIENTIFIC REPORT》 * |
Cited By (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110330341A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种高纯超细过渡金属碳化物单相高熵陶瓷粉体及其制备方法 |
CN110511035A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-29 | 广东工业大学 | 一种高韧性高耐磨性的高熵陶瓷及其制备方法和应用 |
CN110627508A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-31 | 广东工业大学 | 一种高熵硼化物基陶瓷及其制备方法和应用 |
CN110735076B (zh) * | 2019-09-04 | 2021-05-11 | 广东工业大学 | 一种高熵金属陶瓷及其制备方法和应用 |
CN110735076A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-31 | 广东工业大学 | 一种高熵金属陶瓷及其制备方法和应用 |
CN110615681A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-27 | 航天材料及工艺研究所 | 一种多孔高熵六硼化物陶瓷及其制备方法 |
CN110606749A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-24 | 石家庄铁道大学 | 一种高熵硼化物陶瓷材料及其制备方法 |
CN110776323A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-02-11 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种高纯度超细高熵陶瓷粉末及其制备方法 |
CN111943682A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-17 | 广东工业大学 | 一种高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法和应用 |
CN111943682B (zh) * | 2020-07-24 | 2022-07-05 | 广东工业大学 | 一种高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112159234A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-01 | 广东工业大学 | 一种高熵陶瓷粉体及其制备方法和应用 |
CN112521911A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-19 | 航天材料及工艺研究所 | 一种超高温吸波复合材料及其制备方法和应用 |
CN112830789A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 南京理工大学 | 一种高熵硼化物粉末及其制备方法 |
CN112830785A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-25 | 山东大学 | 一种层状高熵双硼碳化物陶瓷粉体及其制备方法 |
CN112830790B (zh) * | 2021-01-22 | 2022-11-22 | 广东工业大学 | 一种铪铌基三元固溶体硼化物的导电陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112830791A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 广东工业大学 | 一种高熵陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112830790A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 广东工业大学 | 一种铪铌基三元固溶体硼化物的导电陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112830792A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 广东工业大学 | 一种高硬度的铪基三元固溶体硼化物陶瓷及其制备方法和应用 |
CN113716964B (zh) * | 2021-10-15 | 2022-06-17 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种核-壳结构的中熵陶瓷粉体、高温超高强度高韧性中熵陶瓷材料及其制备方法 |
CN113716964A (zh) * | 2021-10-15 | 2021-11-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种核-壳结构的中熵陶瓷粉体、高温超高强度高韧性中熵陶瓷材料及其制备方法 |
CN114276147A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-04-05 | 东华大学 | 一种弥散强化高熵十二硼化物基复合材料及其制备方法 |
CN114315359A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种利用固溶耦合法制备高强韧复相高熵陶瓷的方法和应用 |
CN114315359B (zh) * | 2022-01-04 | 2022-09-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种利用固溶耦合法制备高强韧复相高熵陶瓷的方法和应用 |
CN114507074A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-17 | 北京理工大学 | 一种高熵过渡-稀土金属二硼化物陶瓷材料及其制备方法 |
CN114507074B (zh) * | 2022-03-14 | 2023-01-17 | 北京理工大学 | 一种高熵过渡-稀土金属二硼化物陶瓷材料及其制备方法 |
CN114715907A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-07-08 | 北京理工大学 | 一种单相高熵金属二硼化物及其制备方法 |
CN114605154A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-10 | 大连理工大学 | 一种基于金属预合金化的高熵陶瓷材料及其制备方法 |
CN114605154B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-03-03 | 大连理工大学 | 一种基于金属预合金化的高熵陶瓷材料及其制备方法 |
CN114736022A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-12 | 武汉理工大学 | 一种高致密度、高强度和超高硬度碳化硼/高熵二硼化物复相陶瓷及其制备方法 |
CN114804889A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-07-29 | 深圳技术大学 | 一种纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料及其制备方法 |
CN115057709A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-16 | 山东大学 | 一种高熵过渡金属二硼化物及其制备方法 |
CN115057709B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-07-18 | 山东大学 | 一种高熵过渡金属二硼化物及其制备方法 |
CN115073183A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-20 | 山东大学 | 一种高熵硼化物纳米粉体及其溶胶-凝胶制备方法 |
CN115073183B (zh) * | 2022-06-27 | 2023-06-13 | 山东大学 | 一种高熵硼化物纳米粉体及其溶胶-凝胶制备方法 |
CN115159990A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-10-11 | 北京理工大学 | 一种高韧性高熵金属二硼化物及其制备方法 |
CN115872749A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-31 | 武汉科技大学 | 一种高熵硼化物增强b4c复合陶瓷及其原位合成方法 |
CN115872749B (zh) * | 2022-11-30 | 2023-12-19 | 武汉科技大学 | 一种高熵硼化物增强b4c复合陶瓷及其原位合成方法 |
CN116375477A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-07-04 | 湘潭大学 | 一种高硬度、抗氧化的高熵陶瓷及其制备方法 |
CN116217233A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-06-06 | 广东工业大学 | 一种SiC晶须和高熵硼化物增硬增韧高熵碳化物的复相陶瓷及其制备方法和应用 |
CN116217233B (zh) * | 2023-03-27 | 2024-01-09 | 广东工业大学 | 一种SiC晶须和高熵硼化物增硬增韧高熵碳化物的复相陶瓷及其制备方法和应用 |
CN116354730A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-06-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷基复相材料及其制备方法 |
CN117383943A (zh) * | 2023-11-02 | 2024-01-12 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种高温摩擦自适应单相自润滑高熵陶瓷及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110002879B (zh) | 2021-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110002879A (zh) | 一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用 | |
CN109516812B (zh) | 一种超细高熵固熔体粉末及其制备方法和应用 | |
CN109678523B (zh) | 一种具有高温强度和硬度的高熵陶瓷及其制备方法和应用 | |
CN109516811B (zh) | 一种具有多元高熵的陶瓷及其制备方法和应用 | |
CN109987941A (zh) | 一种具有抗氧化性的高熵陶瓷复合材料及其制备方法和应用 | |
CN110511035A (zh) | 一种高韧性高耐磨性的高熵陶瓷及其制备方法和应用 | |
US5470806A (en) | Making of sintered silicon carbide bodies | |
Kim et al. | Pressureless sintering of alumina‐titanium carbide composites | |
CN109879669A (zh) | 一种具有高强度的高熵陶瓷复合材料及其制备方法和应用 | |
Souto et al. | Effect of Y2O3 additive on conventional and microwave sintering of mullite | |
JPS5921579A (ja) | 炭化珪素焼結成形体とその製造方法 | |
CN104045350B (zh) | 一种采用反应烧结工艺制备氮化硅-碳化硅复合陶瓷材料的方法 | |
CN102584242B (zh) | 二硼化钛的高温高压制备方法 | |
CN113004047B (zh) | 一种(CrZrTiNbV)N高熵陶瓷块体及其制备方法 | |
CN112830791A (zh) | 一种高熵陶瓷及其制备方法和应用 | |
CN103130508A (zh) | 一种制备织构化硼化物基超高温陶瓷的方法 | |
CN109942310A (zh) | 一种高性能氮化硅多孔陶瓷的制备方法 | |
CN112679213A (zh) | 一种超多元高熵陶瓷及其制备方法和应用 | |
CN102976760A (zh) | 添加稀土氧化物的硼化锆-碳化硅复相陶瓷材料及其制备方法 | |
CN104016681B (zh) | 一种硼化物及其复相陶瓷粉体的固相制备方法 | |
CN100422113C (zh) | 一种硅铝碳化钛锆固溶体材料及其制备方法 | |
CN104140265B (zh) | 采用液相烧结制备以氧化锆为增韧相的碳化硅陶瓷的方法 | |
CN104086178B (zh) | 一种铌钛铝碳固溶体陶瓷材料及其制备方法 | |
CN112830792B (zh) | 一种高硬度的铪基三元固溶体硼化物陶瓷及其制备方法和应用 | |
CN102557644B (zh) | 一种以钛铝碳作为烧结助剂制备二硼化钛陶瓷的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210709 |