CN113185290B - 一种高致密度陶瓷材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高致密度陶瓷材料及其制备方法和应用，属于陶瓷材料技术领域。本发明提供的高致密度陶瓷材料，化学组成为：La(Mg0.4‑xTMxFe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19，其中TM为Cu或Zn；0<x≤0.2。本发明提供了所述高致密度陶瓷材料的制备方法，本发明通过分阶段正反保压的方式成型，能够提升坯体密度，进而提高陶瓷样品的致密度；本发明采用正反双向先后加压的方式，能够消除坯体密度沿垂直方向的不均匀性，使生坯密度进一步提高；且所述陶瓷材料物相纯净，致密度高于95％，并且表面无微裂纹、内部无微孔洞，可广泛用作航天飞行器热防护材料以及工业窑炉炉衬材料。

Description

一种高致密度陶瓷材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种高致密度陶瓷材料及其制备方法和应用。
背景技术
LaMgAl11O19陶瓷因具有熔点高、密度小、热导率低以及热膨胀系数大等特点而成为应用前景广阔的航天飞行器热防护材料以及工业窑炉炉衬材料。根据目前的应用需求，在上述领域推广的材料需具有较长的热循环寿命并且能承受较大的热冲击。然而，由于LaMgAl11O19抗烧结性较强、烧结温度较高，在常规成型及烧结工艺下难以实现烧结致密化。晶粒间孔隙的存在使其在工作过程中易出现脆性断裂，导致其抗热震性较差，难以承受较大的机械冲击和热冲击。尽管可通过热压烧结以及放电等离子烧结等新型烧结技术制备高致密度的LaMgAl11O19陶瓷，但囿于模具的限制，这些方法仅能制备形状简单的样品，难以满足实际应用对试样形状提出的复杂化与多样化需求。而常规无压烧结虽然能根据不同需求制备相应形状的LaMgAl11O19试样，但产物致密度不高(仅为70％～80％)。鉴于上述因素，LaMgAl11O19在航天飞行器热防护以及工业窑炉领域的应用和发展受到严重阻碍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高致密度陶瓷材料及其制备方法和应用，所述陶瓷材料的致密度高于95％，满足航天飞行器热防护领域以及工业窑炉领域对陶瓷的应用需求。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种高致密度陶瓷材料，化学组成为：La(Mg0.4-xTMxFe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19，其中TM为Cu或Zn；0<x≤0.2。
优选的，所述x＝0.1～0.15。
本发明提供了上述技术方案所述高致密度陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
将镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源混合，进行分阶段保压成型，得到坯体；所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源中镧元素、镁元素、过渡金属元素、铁元素、钴元素、镍元素和铝元素的摩尔比为1:(0.4-x):x:0.2:0.2:0.2:11，0<x≤0.2；所述过渡金属氧化物包括氧化铜或氧化锌；
将所述坯体进行无压烧结，得到高发射率高熵陶瓷材料；
所述分阶段保压成型的过程包括：第一阶段：成型压力为2～3.2MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为10～15s；第二阶段：成型压力为1～1.6MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为20～30s；第三阶段：成型压力为0.5～0.8MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为40～60s。
优选的，所述镧源包括氧化镧；所述镁源包括氧化镁；所述铁源包括氧化亚铁，所述钴源包括氧化钴；所述镍源包括氧化镍，所述铝源包括氧化铝。
优选的，所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源的粒径独立为0.5～1μm，纯度独立≥99.9％。
优选的，所述分阶段保压成型的过程中，第一阶段、第二阶段和第三阶段中，所述正向保压-反向保压循环的次数独立为5～10次。
优选的、所述无压烧结的程序包括以第一升温速率由室温升温至1200～1280℃，然后以第二升温速率升温至1600～1650℃，保温2～4h。
优选的，所述第一升温速率为8～9℃/min。
优选的，所述第二升温速率为4～5℃/min。
本发明提供了上述技术方案所述高致密度陶瓷材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的高致密度陶瓷材料在航天飞行器热防护领域或工业窑炉领域中的应用。
本发明提供了一种高致密度陶瓷材料，化学组成为：La(Mg0.4-xTMxFe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19，其中TM为Cu或Zn；0<x≤0.2。本发明将熔点低的第四周期过渡金属氧化物引入LaMgAl11O19材料中，由于第四周期过渡金属元素(Fe,Co,Ni,Cu或Zn)的离子半径与Mg离子的更接近，在高温烧结过程中，能够扩散进入LaMgAl11O19的晶格取代Mg，占据Mg的晶格位置，且在此过程中，各种过渡金属元素离子的扩散是随机且无序的，从而使这些元素的离子能够随机取代Mg离子，使得体系熵值增加，从而实现对Mg位的高熵化，促进烧结，从而显著提升材料的致密度。
本发明提供了所述高致密度陶瓷材料的制备方法，本发明通过分阶段正反保压的方式成型，能够提升坯体密度，进而提高陶瓷样品的致密度。由于粉体颗粒与模具内壁间存在垂直方向的摩擦力，坯体密度随高度的增加逐渐降低，本发明采用分阶段保压成型的工艺，先在较短时间内采用稍大的压力克服粉体颗粒与模具内壁间的摩擦阻力，使坯体快速成型，再逐步减小成型压力同时延长保压时间，使坯体内部压力传递更均匀、颗粒间咬合更紧密，有利于生坯密度提升。同时，本发明采用正反双向先后加压的方式，能够消除坯体密度沿垂直方向的不均匀性，使生坯密度进一步提高；而多次短时保压则起到振动压制的效果，能减少粉体颗粒间因拱桥效应形成的孔洞，促使颗粒移动，填充孔隙，进而提高生坯密度。此外，FeO、CuO(或ZnO)在烧结过程中既充当反应物，又起到烧结助剂的作用，在液相毛细管力的推动下，固相颗粒重新分布、聚拢，烧结体迅速收缩，达到致密。本发明所述方法改进成型工艺，采用常规无压烧结所制备的陶瓷材料物相纯净，致密度高于95％，并且表面无微裂纹、内部无微孔洞，可广泛用作航天飞行器热防护材料以及工业窑炉炉衬材料。
附图说明
图1为实施例1制备的La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的XRD图谱；
图2为实施例1制备的La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的SEM图；
图3为实施例2制备的La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的XRD图谱；
图4为实施例2制备的La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的SEM图；
图5为对比例1制备的LaMgAl11O19陶瓷的SEM图；
图6为对比例2制备的La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的SEM图；
图7为对比例3制备的LaMgAl11O19陶瓷的SEM图；
图8为对比例4制备的La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的SEM图。
具体实施方式
本发明提供了一种高致密度陶瓷材料，化学组成为：La(Mg0.4-xTMxFe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19，其中TM为Cu或Zn；0<x≤0.2。
在本发明中，所述x优选为0.1～0.15。
本发明提供了上述技术方案所述高致密度陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
将镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源混合，进行分阶段保压成型，得到坯体；所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源中镧元素、镁元素、过渡金属元素、铁元素、钴元素、镍元素和铝元素的摩尔比为1:(0.4-x):x:0.2:0.2:0.2:11，0<x≤0.2；所述过渡金属氧化物包括氧化铜或氧化锌；
将所述坯体进行无压烧结，得到高发射率高熵陶瓷材料；
所述分阶段保压成型的过程包括：第一阶段：成型压力为2～3.2MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为10～15s；第二阶段：成型压力为1～1.6MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为20～30s；第三阶段：成型压力为0.5～0.8MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为40～60s。
在本发明中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明将镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源混合，进行分阶段保压成型，得到坯体。在本发明中，所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源中镧元素、镁元素、过渡金属元素、铁元素、钴元素、镍元素和铝元素的摩尔比为1:(0.4-x):x:0.2:0.2:0.2:11，0<x≤0.2；所述x优选为0.1～0.15；所述过渡金属氧化物包括氧化铜或氧化锌。在本发明中，所述镧源优选包括氧化镧；所述镁源优选包括氧化镁；所述铁源优选包括氧化亚铁，所述钴源优选包括氧化钴；所述镍源优选包括氧化镍，所述铝源优选包括氧化铝。
在本发明中，所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源的粒径独立优选为0.5～1μm，更优选为0.6～0.8μm，纯度优选独立≥99.9％。
在本发明中，所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源混合的方式优选为湿法球磨，所述湿法球磨所用介质优选为无水乙醇，球磨转速优选为250～280rpm，球磨时间优选为18～24h。本发明对所述无水乙醇的用量没有特殊的限定，按照本领域熟知的用量能够顺利进行球磨即可。
在本发明中，所述分阶段保压成型优选在不锈钢模具中进行，本发明对所述不锈钢模具没有特殊的限定，本领域熟知的模具即可。
在本发明中，所述分阶段保压成型的过程包括：第一阶段：成型压力为2～3.2MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为10～15s；第二阶段：成型压力为1～1.6MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为20～30s；第三阶段：成型压力为0.5～0.8MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为40～60s。
在本发明中，所述正向保压-反向保压循环一次的过程优选为先正向放置不锈钢模具并降下压头进行正向保压，待达到设定保压时间后，升起压头卸压，并立即将不锈钢模具整体倒置，再降下压头进行反向保压，反向保压的保压时间与正向保压的保压时间保持一致，如此完成一次正向保压-反向保压循环。本发明对所述降下压头和升起压头的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
在本发明中，所述分阶段保压成型的过程中，第一阶段、第二阶段和第三阶段中，所述正向保压-反向保压循环的次数优选独立为5～10次，更优选为6～8次。
本发明对所述坯体的直径和形状没有特殊的限定，按照本领域熟知的直径和形状制备坯体即可；在本发明的实施例中，所述坯体的直径为12mm，形状为圆柱体。
得到坯体后，本发明将所述坯体进行无压烧结，得到高发射率高熵陶瓷材料。在本发明中，所述无压烧结的程序优选包括以第一升温速率由室温升温至1200～1280℃，更优选为1230～1260℃，然后以第二升温速率升温至1600～1650℃，更优选为1620～1640℃，保温2～4h，更优选为2.5～3.5h。
在本发明中，所述第一升温速率优选为8～9℃/min；所述第二升温速率优选为4～5℃/min。本发明所述升温速率随温度升高而降低，有助于延长样品在高温段的停留时间，使内部温度分布更均匀，原子热扩散更充分，进而有利于原子填充到晶粒间隙，使陶瓷材料致密化，提高其致密度。
在本发明中，所述无压烧结优选在马弗炉中进行；本发明对所述马弗炉没有特殊的限定，能够满足上述温度即可。
完成所述无压烧结后，本发明优选将所得物料随炉冷却，得到高致密度陶瓷材料。本发明对所述随炉冷却的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
本发明提供了上述技术方案所述高致密度陶瓷材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的高致密度陶瓷材料在航天飞行器热防护领域或工业窑炉领域中的应用。本发明对所述应用的方法没有特殊的限定，按照本领域熟知的方法应用即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将La2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、FeO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、CoO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、N iO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、ZnO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、Al2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)和MgO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)按La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19的化学计量比进行配料，其中La2O3、FeO粉体、CoO粉体、NiO粉体、ZnO粉体、Al2O3粉体和MgO粉体的摩尔比分别为1:0.4:0.4:0.4:0.4:11:0.4，并采将所得混合料与无水乙醇混合，进行湿法球磨，球磨转速为280rpm，球磨时间为18h，得到深棕色混合粉体；
将所述深棕色混合粉体装入不锈钢模具中，先在2MPa压力下正向放置模具并保压10s(正向保压)，再将模具倒置并保压10s(反向保压)，完成一个保压循环并重复5次，再在1MPa压力下正向保压20s，再反向保压20s，完成一个保压循环并重复5次，最后在0.5MPa压力下正向保压40s，再反向保压40s，完成一个保压循环并重复5次，得到直径12mm的圆柱坯体；
将所述圆柱坯体放入马弗炉中，先以8℃/min的速率升温至1280℃，再以4℃/min的速率升温至1600℃，保温4h，随炉冷却，得到La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料。
实施例2
将La2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、FeO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、CoO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、N iO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、CuO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、Al2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)和MgO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)按La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19的化学计量比进行配料，其中La2O3、FeO粉体、CoO粉体、NiO粉体、CuO粉体、Al2O3粉体和MgO粉体的摩尔比分别为1:0.4:0.4:0.4:0.4:11:0.4，将所得混合料与无水乙醇混合，进行湿法球磨，球磨转速为250rpm，球磨时间为24h，得到深棕色混合粉体；
将所述深棕色混合粉体先在3.2MPa压力下正向放置模具并保压15s(正向保压)，再将模具倒置并保压15s(反向保压)，完成一个保压循环并重复8次，再在1.6MPa压力下正向保压30s，再反向保压30s，完成一个保压循环并重复8次，最后在0.8MPa压力下正向保压60s，再反向保压60s，完成一个保压循环并重复8次，得到直径12mm的圆柱坯体；
将所述圆柱坯体放入马弗炉中，先以9℃/min的速率升温至1200℃，再以5℃/min的速率升温至1650℃，保温2h，随炉冷却，得到La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料。
对比例1
将La2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、Al2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)和MgO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)按LaMgAl11O19的化学计量比进行配料，其中La2O3粉体、Al2O3粉体和MgO粉体的摩尔比分别为1:11:2，将所得混合料与无水乙醇混合，进行湿法球磨，球磨转速为280rpm，球磨时间为18h，得到白色混合粉体；
将所述白色混合粉体装入不锈钢模具中，在2MPa压力下保压10min得到直径12mm的圆柱坯体，并放入马弗炉中，先以8℃/min的速率升温至1280℃，再以4℃/min的速率升温至1600℃，保温4h，随炉冷却，得到LaMgAl11O19陶瓷样品。
对比例2
按照实施例1的方法得到深棕色混合粉体；
将所述深棕色混合粉体装入不锈钢模具中，在2MPa压力下保压10min得到直径12mm的圆柱坯体，并放入马弗炉中先以8℃/min的速率升温至1280℃，再以4℃/min的速率升温至1600℃，保温4h，随炉冷却，得到La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷样品。
对比例3
将La2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、Al2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)和MgO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)按LaMgAl11O19的化学计量比进行配料，其中La2O3粉体、Al2O3粉体和MgO粉体的摩尔比分别为1:11:2，将所得混合料与无水乙醇混合，进行湿法球磨，球磨转速为265rpm，球磨时间为21h，得到白色混合粉体；
将所述白色混合粉体装入不锈钢模具中，先在2MPa压力下正向保压10s，再反向保压10s，完成一个保压循环并重复5次，再在1MPa压力下正向保压20s，再反向保压20s，完成一个保压循环并重复5次，最后在0.5MPa压力下正向保压40s，再反向保压40s，完成一个保压循环并重复5次，得到直径12mm的圆柱坯体，并放入马弗炉中先以8℃/min的速率升温至1280℃，再以4℃/min的速率升温至1600℃，保温4h，随炉冷却，得到LaMgAl11O19陶瓷样品。
对比例4
将La2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、FeO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、CoO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、N iO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、CuO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)、Al2O3粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)和MgO粉体(平均粒径为0.5μm，纯度≥99.9％)按La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19的化学计量比进行配料，其中La2O3、FeO粉体、CoO粉体、NiO粉体、CuO粉体、Al2O3粉体和MgO粉体的摩尔比分别为1:0.4:0.4:0.4:0.4:11:0.4，将所得混合料与无水乙醇混合，进行湿法球磨，球磨转速为250rpm，球磨时间为24h，得到深棕色混合粉体；
将所述深棕色混合粉体装入不锈钢模具中，在3.2MPa压力下保压5min得到直径12mm的圆柱坯体，并放入马弗炉中先以9℃/min的速率升温至1200℃，再以5℃/min的速率升温至1650℃，保温2h，随炉冷却，得到La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷样品。
表征及性能测试
1)对实施例1制备的La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料进行XRD测试，结果见图1；由图1可知，该陶瓷材料的物相结构为单相。
2)对实施例1制备的La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料进行SEM测试，结果见图2；由图2可知，样品表面无微裂纹和微孔洞，晶粒发育饱满，相互结合紧密，间隙极少。
3)对实施例2制备的La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料进行XRD测试，结果见图3；由图3可知，该陶瓷材料的物相结构为单相。
4)对实施例2制备的La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料进行SEM测试，结果见图4；由图4可知，样品表面无微裂纹和微孔洞，晶粒发育饱满，相互结合紧密，间隙极少。
5)分别对对比例1～4制备的陶瓷样品进行SEM测试，结果分别见图5～8；图5为对比例1制备的LaMgAl11O19陶瓷的SEM图；由图5可知，采用常规成型工艺制备的LaMgAl11O19陶瓷晶粒发育为片状，随机堆垛使得陶瓷孔隙数量较多。
图6为对比例2制备的La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的S EM图；由图6可知，采用常规成型工艺制备的La(Mg0.2Zn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷晶粒呈薄片状，细小晶粒较多，并且烧结为一个整体，孔隙数量有所减少。
图7为对比例3制备的LaMgAl11O19陶瓷的SEM图。由图7可知，采用本发明的成型工艺制备的LaMgAl11O19陶瓷晶粒发育为明显的六方板片状，并且孔隙数量显著减少。
图8为对比例4制备的La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷材料的S EM图；由图8可知，采用常规成型工艺制备的La(Mg0.2Cu0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19陶瓷晶粒发育为薄片状，并且晶粒间开始烧结，孔隙数量有所减少。
5)采用阿基米德排水法对实施例1～2和对比例1～4制备的陶瓷材料的致密度进行测试，结果见表1。
表1实施例1～2和对比例1～4制备的陶瓷材料的致密度
案例 致密度(％)
实施例1 95.61
实施例2 95.49
对比例1 72.89
对比例2 79.24
对比例3 88.83
对比例4 78.56
由表1可知，相对于对比例1(72.89％)、对比例2(79.24％)和对比例3(88.83％)，实施例1制备的陶瓷材料的致密度显著提升。实施例2制备的陶瓷材料的致密度相对于对比例1(72.89％)、对比例3(88.83％)和对比例4(78.56％)而言有显著的提升。因此，本发明有助于提高LaMgAl11O19材料的致密度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高致密度陶瓷材料，其特征在于，化学组成为：La(Mg0.4-xTMxFe0.2Co0.2Ni0.2)Al11O19，其中TM为Cu或Zn；x＝0.2；
所述高致密度陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
将镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源混合，进行分阶段保压成型，得到坯体；所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源中镧元素、镁元素、过渡金属元素、铁元素、钴元素、镍元素和铝元素的摩尔比为1:(0.4-x):x:0.2:0.2:0.2:11，x＝0.2；所述过渡金属氧化物为氧化铜或氧化锌；
将所述坯体进行无压烧结，得到高发射率高熵陶瓷材料；
所述分阶段保压成型的过程包括：第一阶段：成型压力为2～3.2MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为10～15s；第二阶段：成型压力为1～1.6MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为20～30s；第三阶段：成型压力为0.5～0.8MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为40～60s。
2.权利要求1所述高致密度陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源混合，进行分阶段保压成型，得到坯体；所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源中镧元素、镁元素、过渡金属元素、铁元素、钴元素、镍元素和铝元素的摩尔比为1:(0.4-x):x:0.2:0.2:0.2:11，x＝0.2；所述过渡金属氧化物为氧化铜或氧化锌；
将所述坯体进行无压烧结，得到高发射率高熵陶瓷材料；
所述分阶段保压成型的过程包括：第一阶段：成型压力为2～3.2MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为10～15s；第二阶段：成型压力为1～1.6MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为20～30s；第三阶段：成型压力为0.5～0.8MPa，正向保压-反向保压依次循环进行，单向每次保压时间为40～60s。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镧源为氧化镧；所述镁源为氧化镁；所述铁源为氧化亚铁，所述钴源为氧化钴；所述镍源为氧化镍，所述铝源为氧化铝。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述镧源、镁源、过渡金属氧化物、铁源、钴源、镍源和铝源的粒径为0.5～1μm，纯度≥99.9％。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述分阶段保压成型的过程中，第一阶段、第二阶段和第三阶段中，所述正向保压-反向保压循环的次数独立为5～10次。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述无压烧结的程序包括以第一升温速率由室温升温至1200～1280℃，然后以第二升温速率升温至1600～1650℃，保温2～4h。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一升温速率为8～9℃/min。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二升温速率为4～5℃/min。
9.权利要求1所述高致密度陶瓷材料或权利要求2～8任一项所述制备方法制备得到的高致密度陶瓷材料在航天飞行器热防护领域或工业窑炉领域中的应用。
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