CN116375478A - 一种耐高温中熵陶瓷材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,以TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉配料后的粉体混合均匀,分别依次在1200~1500℃和1600~1700℃的真空条件下进行反应合成(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体;并将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体通过热压烧结等得到(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料。本发明的技术方案制得的中熵陶瓷材料的高温强度性能得到了显著的提升。
Description
技术领域
本发明涉及非氧化物陶瓷制备技术领域,具体地说,涉及一种用于核材料的单相硼化物中熵陶瓷粉体及耐高温中熵陶瓷材料的制备方法。
背景技术
核反应堆安全问题备受瞩目,反应堆控制棒材料是反应堆启动、运行和停堆中起功率调节作用的重要功能材料。控制棒材料在使役环境中不但具备较大中子吸收截面、抗辐照,在极端高温的事故条件下(>1600℃),还要具有良好的高温力学性能。过渡金属IV族硼化物(TiB2、ZrB2和HfB2)不但具有高熔点(>3000℃)、高中子吸收截面、较低的辐照肿胀,还有高热导率、高电导率和良好的抗热震性,是反应堆控制棒的重要候选材料。
文献(Gosset D.;Kryger.B.;Boron and hafnium base absorbers foradvanced PWR control rods,In IAEA,Proceedings of a Technical Committeemeeting,1993.)报道了硼化物陶瓷(TiB2、ZrB2和HfB2)比传统反应堆控制棒材料B4C具有较低的He释放量。
中熵陶瓷被认为是一种新兴的陶瓷材料,以其独特的组成、微结构和显著的综合性能成为陶瓷领域的研究热点。多组分固溶引起的熵增效应能有效提升材料的热力学稳定性,降低材料的烧结温度,有利于形成简单的晶相,同时赋予材料丰富的性能调节空间。此外,中熵陶瓷带来的迟滞扩散效应有利于调控材料的晶粒尺寸、界面结构和界面强度,并能显著提升材料的高温力学性能。与传统一元低熵陶瓷材料相比,中熵陶瓷材料以其优异的强度、韧性和抗辐照等性能,有利于提高先进核能系统的安全性和经济性。中熵(Ti,Zr,Hf)B2硼化物陶瓷是以Ti、Zr、Hf金属元素与B原子结合而成的中熵固溶体,在核材料领域将会扮演着至关重要的角色。然而,目前国内外对于单相高纯(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体、耐高温中熵陶瓷材料和制备方法及其在核材料领域的应用未见报导。
文献(Zhang W,Zhang Y,Guo WM,et al.Powder synthesis,densification,microstructure and mechanical properties of Hf-based ternary borideceramics.J Eur Ceram Soc.2021,41:3922-3928.)报道了以HfO2、TiO2、ZrO2、B4C和石墨为原料,在1600℃合成的(Hf1/3Ti1/3Zr1/3)B2硼化物陶瓷粉体中明显存在未反应完全的HfO2杂质相,氧杂质相的存在不利于材料的致密化,(Hf1/3Ti1/3Zr1/3)B2陶瓷在高达2000℃烧结后的致密度为97.2%,而且含有单斜相的HfO2。HfO2在高温下会发生单斜相到四方相的相变,这也不利于材料耐高温和抗辐照性能的提升。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明的目的在于提供了一种单相、高纯度、低氧含量的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法。
本发明提供了一种耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,以TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉为原料进行配料;
步骤2,将配料后的粉体混合均匀,在1200~1500℃和1600~1700℃的真空条件下进行反应,保温0.5~4h,合成(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体;
步骤3,将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体通过热压烧结得到(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料。
优选的:所述步骤1中的TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉的摩尔比为a:b:c:d,其中0.25≤a≤0.50,0.25≤b≤0.35,a+b+c=1.0,d=0.82。
优选的:所述步骤1中的TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉的粒径分布范围为0.02~0.3μm,B4C粉的粒径分布范围为0.2~1.0μm。
优选的:所述步骤2中将配料后的粉体以氧化锆陶瓷球为研磨介质进行混合均匀。
优选的:所述步骤2中混料后氧化锆陶瓷球介质的质量损失不超过混合粉体的1.5wt%。
优选的:所述步骤3包括:
步骤3.1,将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体、分散剂在介质中分散均匀获得浆料,将浆料放置在竖直方向的磁场中,待浆料固化干燥后,冷等静压获得中熵陶瓷生坯;
步骤3.2,将中熵陶瓷生坯在1750~1950℃、20~100MPa下热压烧结1-3h,得到(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料。
优选的:所述步骤3.1中的磁场为至少为8T的竖直方向磁场。
优选的:所述步骤3.2热压烧结过程中保持加压方向和磁场方向平行。
优选的:所述(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料为单相。
优选的:所述(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料在1800℃的四点弯曲强度为550~850MPa。
本发明技术方案工艺采用两步固相反应、竖直方向磁场、热压烧结等,制得的单相、高纯度、低氧含量的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料的晶粒在垂直于加压方向上呈现板状平行排列的形貌,在高达1800℃时具有高界面强度,材料的高温强度性能得到了显著的提升。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为实施例1得到的陶瓷在垂直于加压方向的表面XRD图谱;
图2为实施例1得到的陶瓷在平行于加压方向的断口表面SEM形貌。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
由于一元硼化物粉体为原料制备的中熵陶瓷烧结活性较差,材料烧结温度高,而且晶粒尺寸较大,不利于获得耐高温抗辐照的核材料。本发明的实施例以金属氧化物和碳化硼为原料,通过两步加热反应方法控制金属氧化物与碳化硼在发生硼热/碳热反应之前先形成熵增的氧化物固溶体,从而有利于通过提高氧化物原料的反应活性,来降低硼热/碳热的反应温度,起到抑制粉体的晶粒生长的作用,同时制备出低氧含量、高烧结活性、晶粒细小粉体中熵硼化物粉体材料。
利用该粉体为原料,通过磁场下制备陶瓷生坯,并进行高温加压烧结,得到的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料晶粒呈板状定向排列,定向排列的晶粒具有较高的晶界强度,有利于提高材料的高温力学性能和抗辐照性能。
在本发明的实施例中,提供了一种耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,通过将TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉利用氧化锆陶瓷球进行混合均匀;将所得混合粉体置于1200-1500℃和1600-1700℃进行真空条件下两步固相反应,得到单相、高纯的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体;然后将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体、聚天冬氨酸分散剂在乙醇中分散均匀获得分散性、流动性良好的浆料,将浆料放置在竖直方向磁场中,待浆料在模具中固化、干燥后,在200~400MPa冷等静压的压力下保压3-10min获得陶瓷生坯。所得陶瓷生坯放入热压模具中,在真空条件下加热至800℃、保温2h,然后加热至1750~1950℃、20~100MPa下热压烧结1-3h,加压烧结过程中保持加压方向和磁场方向一致,得到(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷。
具体依次包括以下步骤:
步骤1,以TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉为原料,按照TiO2:ZrO2:HfO2:B4C的摩尔比为a:b:c:d进行配料,其中0.25≤a≤0.50,0.25≤b≤0.35,a+b+c=1.0,d=0.82。
优选TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉的纯度均不小于99.5%、粒径分布范围为0.02~0.3μm。B4C粉的纯度不小于99.5%、粒径分布范围为0.2~1.0μm。
步骤2,将配料后的粉体以乙醇为分散剂、氧化锆陶瓷球为研磨介质进行混合均匀,之后进行干燥、过筛。所得的粉体依次分别在1200~1500℃和1600~1700℃的真空条件下进行两步固化反应,合成单相、高纯度、低氧含量的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体。
优选采用滚式混料机进行混合,混料机的转速为50~200r/min,混料时间为12~36h。
原料混合所采用的混合介质为氧化锆陶瓷球,球料质量比为2:1~4:1。单次混料后氧化锆陶瓷球质量损失不超过混合粉体的1.5wt%。
并优选加热制度为:以5~10℃/min的速率为升温至1200~1500℃,保温1~3h,以5~10℃/min的速率升温至1500~1700℃,保温0.5~3h。
进一步优选制得的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相,晶粒尺寸为0.3-1.0μm,粉体的纯度不低于99.5%,氧含量不大于0.5wt%。
步骤3,将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体、聚天冬氨酸分散剂在乙醇介质中分散均匀获得稳定性良好的浆料,将浆料倒入模具中并置于竖直方向的磁场下,待浆料在模具中固化干燥后,在200~300MPa冷等静压的压力下保压3~10min获得中熵陶瓷生坯。
优选磁场为强度至少为8T的竖直方向磁场。
步骤4,将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷生坯,在真空中加热至800℃保温2~4h,然后加热至1750~1950℃、20~100MPa下热压烧结1~3h,得到耐高温(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料。
优选热压烧结升温制度为:以2~5℃/min的速率为升温至800℃,保温2~4h,以10~100℃/min的速率升温至1750~1950℃,保温1~3h。
轴向加压方向为竖直,压力为20~100MPa,加压速率为2~10MPa/min。
并优选所制得的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷的氧含量不大于0.75wt%,相对密度不低于98%。晶粒在垂直于加压的方向呈现板状平行排列的形貌,取向程度不低于70%,板状晶粒尺寸直径为尺寸为1~5μm。在1800℃的四点弯曲强度为550~850MPa。
下面以具体的实施例描述本发明:
实施例1
以TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉为原料,按照TiO2:ZrO2:HfO2:B4C的摩尔比为a:b:c:d进行配料,其中a=b=c=1/3、d=0.82。
以乙醇为溶剂,将配料后的粉体用氧化锆陶瓷球为研磨介质进行混合均匀,然后在80℃下干燥24h,得到混合均匀的粉体。
将所得混合粉体在真空条件下1200℃反应2h,之后在1600℃反应2h,合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相粉体,氧含量为0.4wt%,晶粒尺寸为0.4μm。
将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体、1.5wt%聚天冬氨酸分散剂在乙醇中分散,采用磁力搅拌的方式搅拌均匀,获得稳定性良好的浆料,将浆料放置在9T竖直方向的磁场中,待浆料固化干燥后,在300MPa冷等静压的压力下保压3min获得陶瓷生坯。
将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷生坯在真空中加热至800℃保温2h,然后加热至1900℃、60MPa下热压烧结1h,得到耐高温(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为98.5%,氧含量为0.50wt%。
陶瓷在垂直于加压方向的表面XRD图谱如图1所示,陶瓷在平行于加压方向的断口表面SEM形貌如图2所示,XRD和SEM结果说明晶粒成板状有序生长排列,取向程度为73%,平均晶粒尺寸为3.0μm。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的弯曲强度为703MPa。
实施例2
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:陶瓷生坯在20MPa烧结1h。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为98.0%,氧含量为0.4wt%。
平均晶粒尺寸为3.5μm,取向程度为70%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为和621MPa。
实施例3
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:陶瓷生坯在100MPa烧结1h。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为99.6%。平均晶粒尺寸为2.5μm,取向程度为80%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为850MPa。
实施例4
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:生胚在1850℃烧结1h。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为98.3%。平均晶粒尺寸为2.3μm,取向程度为72%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为660MPa。
实施例5
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:生胚在1950℃烧结1h。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为99.5%。平均晶粒尺寸为5.0μm,取向程度为80%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为720MPa。
实施例6
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:将所得混合粉体在真空条件下1300℃反应1h,之后在1650℃反应2h。合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相组分,氧含量为0.45wt%,晶粒尺寸为0.6μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为99%。平均晶粒尺寸为4.2μm,取向程度为76%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为673MPa。
实施例7
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:将所得混合粉体在真空条件下1500℃反应3h,之后在1700℃反应0.5h,合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相组分,氧含量为0.35wt%,晶粒尺寸为0.5μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为98.5%。平均晶粒尺寸为4.4μm,取向程度为78%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为756MPa。
实施例8
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是配料组分不同:其中a=0.25、b=0.35、c=0.40、d=0.82。合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相组分,粉体的氧含量为0.4wt%,晶粒尺寸为0.85μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti0.25Zr0.35Hf0.40)B2,致密度为98%。平均晶粒尺寸为3.7μm,取向程度为77%。
经过高温力学性能测试,(Ti0.25Zr0.35Hf0.40)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为550MPa。
实施例10
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是配料组分不同:其中a=0.25、b=0.25、c=0.50、d=0.82。合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相组分,粉体的氧含量为0.4wt%,晶粒尺寸为0.75μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti0.25Zr0.25Hf0.50)B2,致密度为98.2%。平均晶粒尺寸为3.5μm,取向程度为72%。
经过高温力学性能测试,(Ti0.25Zr0.25Hf0.50)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为570MPa。
实施例11
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是配料组分不同:其中a=0.50、b=0.25、c=0.25、d=0.82。合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相组分,粉体的氧含量为0.45wt%,晶粒尺寸为0.95μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti0.50Zr0.25Hf0.25)B2,致密度为99.5%。平均晶粒尺寸为4.3μm,取向程度为76%。
经过高温力学性能测试,(Ti0.50Zr0.25Hf0.25)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为680MPa。
实施例12
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是配料组分不同:其中a=0.50、b=0.35、c=0.15、d=0.82。合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相组分,粉体的氧含量为0.45wt%,晶粒尺寸为0.95μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti0.50Zr0.35Hf0.15)B2,致密度为99.2%。平均晶粒尺寸为4.5μm,取向程度为72%。
经过高温力学性能测试,(Ti0.50Zr0.35Hf0.15)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为565MPa。
对比例1
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:将所得混合粉体不进行两步反应,而是直接一步在真空条件下1650℃反应4h。
合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为双相组分,除了(Ti,Zr,Hf)B2,还有HfO2相,粉体的氧含量为0.85wt%,晶粒尺寸为1.5μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为97%。平均晶粒尺寸为7.6μm,取向程度为50%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为330MPa。
对比例2
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是配料组分不同:其中a=0.15、b=0.40、c=0.45、d=0.82。合成的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体为单相组分,粉体的氧含量为0.65wt%,晶粒尺寸为1.2μm。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti0.15Zr0.40Hf0.45)B2,致密度为94.5%。平均晶粒尺寸为7.6μm,取向程度为60%。
经过高温力学性能测试,(Ti0.15Zr0.40Hf0.45)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为420MPa。
对比例3
分别按照TiO2:B4C、ZrO2:B4C、HfO2:B4C的摩尔比为1:0.82进行配料。按照实施1的方式进行混合、粉体制备,分别制备出一元的硼化物TiB2、ZrB2、HfB2粉体。粉体的氧含量分别为0.45wt%、0.65wt%、2.25wt%,晶粒尺寸分别为2.0μm、1.4μm、1.2μm。
制备的TiB2和ZrB2粉体为单相组分。
HfB2粉体为双相组分,除了HfB2,还有少量的HfO2相。
利用该三种一元硼化物粉体为原料,按照实施例1的方式制备(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷,陶瓷的致密度为94.5%。平均晶粒尺寸为9.4μm,取向程度为35%。
经过高温力学性能测试,(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为250MPa。
对比例4
按照实施例1的方法进行配料混合、粉体制备和烧结,区别于实施例1的是:将所得生坯在2050℃烧结1h。
所制备的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷组分为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2,致密度为99.5%。平均晶粒尺寸为15μm,取向程度为35%。
经过高温力学性能测试,(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)B2中熵陶瓷在1800℃的四点弯曲强度为320MPa。
由以上可知,本发明的技术方案通过原料配比、两步固相反应、磁场、热压烧结等工艺制得了一种单相硼化物中熵陶瓷粉体、并以该粉体为原料制备的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷具有高致密度、板状平行排列的晶粒尺寸,在高温具有高强度的优点。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,以TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉为原料进行配料;
步骤2,将配料后的粉体混合均匀,在1200~1500℃和1600~1700℃的真空条件下进行反应,保温0.5~4h,合成(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体;
步骤3,将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体通过热压烧结得到(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中的TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉和B4C粉的摩尔比为a:b:c:d,其中0.25≤a≤0.50,0.25≤b≤0.35,a+b+c=1.0,d=0.82。
3.根据权利要求1所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中的TiO2粉、ZrO2粉、HfO2粉的粒径分布范围为0.02~0.3μm,B4C粉的粒径分布范围为0.2~1.0μm。
4.根据权利要求1所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2中将配料后的粉体以氧化锆陶瓷球为研磨介质进行混合均匀。
5.根据权利要求4所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2中混料后氧化锆陶瓷球介质的质量损失不超过混合粉体的1.5wt%。
6.根据权利要求1所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3包括:
步骤3.1,将(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷粉体、分散剂在介质中分散均匀获得浆料,将浆料放置在竖直方向的磁场中,待浆料固化干燥后,冷等静压获得中熵陶瓷生坯;
步骤3.2,将中熵陶瓷生坯在1750~1950℃、20~100MPa下热压烧结1-3h,得到(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料。
7.根据权利要求6所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3.1中的磁场为至少为8T的竖直方向磁场。
8.根据权利要求6所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3.2热压烧结过程中保持加压方向和磁场方向平行。
9.根据权利要求6所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料为单相。
10.根据权利要求6所述的耐高温中熵陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷材料在1800℃的四点弯曲强度为550~850MPa。
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