[发明专利]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

摘要

本发明属于陶瓷材料技术领域，公开了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。所述陶瓷是以HfO2、ZrO2、WO3、MoO3、TiO2和无定型硼粉为原料，球磨混合后压制成坯体；放入石墨坩埚中进行真空热处理得(HfxZryWzMonTim)B2固熔体粉体；采用放电等离子烧结将上述固熔体粉体升温至1000～1400℃时充入保护气氛，然后升温至1800～2200℃煅烧制得。所述陶瓷的分子式为(HfxZryWzMonTim)B2，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤n≤1，0≤m≤1；且满足x+y+z+n+m＝1；该陶瓷的硬度为28～42GPa，断裂韧性5～10MPa·m1/2，抗弯强度和高温强度均为800‑1500MPa，热处理后重量变化率为0.3～0.5％。

主权项

1.一种具有高温强度和硬度的高熵陶瓷，其特征在于，所述高熵陶瓷的分子式为(Hf_xZr_yW_zMo_nTi_m)B₂，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤n≤1，0≤m≤1；且满足x+y+z+n+m＝1；所述高熵陶瓷是将HfO₂、ZrO₂、WO₃、MoO₃、TiO₂和无定型硼粉为原料粉体，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的混合粉末坯体，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(Hf_xZr_yW_zMo_nTi_m)B₂超高温高熵陶瓷粉末，再采用放电等离子烧结将超高温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。