申请/专利权人：广东工业大学

申请日：2022-09-08

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN116178034B

主分类号：C04B35/81

分类号：C04B35/81;C04B35/56;C04B35/622

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.06.16#实质审查的生效;2023.05.30#公开

摘要：本发明属于非氧化物陶瓷基复合材料技术领域，公开了一种晶须增韧高熵碳化物陶瓷及其制备方法和应用。该方法是将高熵碳化物Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C粉体和碳化硅晶须混合后加入Co，制得Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C‑SiCw‑Co混合粉体，压成坯体后在1450～1650℃，压力为30～40MPa，采用放电等离子烧结或热压烧结工艺，制得晶须增韧高熵碳化物复相陶瓷，该复相陶瓷具有更高的断裂韧性和更低的致密化温度；其相对密度大于96％，维氏硬度为22～25GPa，断裂韧性为5～7MPa·m12，可应用在制备切削难加工材料或航空航天耐磨零部件中。

主权项：1.一种晶须增韧高熵碳化物复相陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将高熵碳化物Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C粉体和碳化硅晶须混合，加入烧结助剂金属Co，制得Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C-SiCw-Co混合粉体；以Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C粉体和碳化硅晶须的总质量为100％计，Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C粉体的质量百分比为90～95wt％，碳化硅晶须的质量百分比为5～10wt％；Co的质量百分比为Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C粉体和碳化硅晶须总质量的3～6wt％；所述的高熵碳化物Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C粉体的粒径为30nm～1μm；所述的碳化硅晶须的直径为0.5～1μm；S2.将Ti0.2Zr0.2Nb0.2Ta0.2Mo0.2C-SiCw-Co混合粉体加入无水乙醇，超声搅拌制得浆料；然后将氮化硅介质球加入浆料经辊式球磨机球磨，经干燥、烘干、过筛后装入石墨模具，干压成坯体；S3.在保护气氛下，将坯体在1450～1650℃，压力为30～40MPa，进行放电等离子烧结或者热压烧结，制得晶须增韧高熵碳化物复相陶瓷；所述放电等离子烧结程序为：先以100～150℃min的速率升温至1000～1200℃，开始充氮气或氩气并且开始加压，继续将温度升至1450～1650℃，同时压力升至30～40MPa；升温程序执行完毕后保温保压5～10min；然后以80～100℃min的速率降温，1000～1200℃泄压完毕，温度降至750～850℃后随炉降温；所述热压烧结程序为：先以10～14℃min的升温速率升温，室温～1000℃开始充氮气或氩气并且开始加压，继续以6～8℃min的升温速率升温，将温度升至1450～1650℃，同时压力升至30～40MPa；升温程序执行完毕后保温保压0.5～1h；然后以10～12℃min的速率降温，1000～1200℃泄压完毕，降温至750～850℃后随炉降温。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广东工业大学 一种晶须增韧高熵碳化物复相陶瓷及其制备方法和应用

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