[发明专利]一种高熵金属间化合物

说明书

一种高熵金属间化合物，本发明涉及一种新型金属材料制备领域，具体涉及一种高熵金属间化合物。本发明的目的是得到一种既有金属间化合物高度有序的晶体结构又有高熵合金多主元的特点的新型金属材料。一种高熵金属间化合物为二元金属间化合物或三元金属间化合物；所述二元金属间化合物的化学式类型为MN、MN₂、M₃N、M₅N₃或M₆N₇；所述三元金属间化合物的化学式类型为ABC、ABC₂、ABC₃、AB₂C₃、AB₂C₂、ABC₄、AB₂C₄。本发明的高熵金属间化合物用于航空、航天、军事、民用等领域。

技术领域

本发明涉及一种金属材料制备领域，具体涉及一种高熵金属间化合物。

背景技术

目前，金属材料领域分类主要包括纯金属、传统合金、非晶合金、高熵合金、金属间化合物、金属基复合材料等。

高熵合金是一种与其他类型合金不同的多主元无序固溶体合金。所谓多主元固溶体合金，就是一种具有五种以上金属元素作为主要元素的合金，每种主要金属元素的摩尔数与该合金的总摩尔数之比介于5at.％～30at.％之间，无法区分溶质和溶剂组元，形成简单的BCC、FCC、BCC+FCC固溶体相，抑制金属间化合物的形成。由于没有一种元素的含量超过30at.％而作为主要元素，高熵合金特性由各主元集体领导，从而造成合金混合熵显著增高，产生高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应和鸡尾酒效应，导致材料具有优良的综合性能。而金属间化合物是一类与高熵合金完全不同类型的有序金属材料。与其他类型金属材料不同的是，这类材料是金属与金属或者金属与类金属(如硅、砷、碲)构成的化合物，具有不同于其组成元素的长程有序晶体结构和金属基本特性。其主要元素原子间主要是以共价键结合的，是一种化合物，主要元素原子排列高度有序。由于共价键的存在，使金属间化合物具有高强度、高硬度、高熔点、高的抗蠕变性能、低塑性以及特殊电学、磁学、声学性质等独特的材料。无论是高熵合金还是金属间化合物，都是目前国内外重点发展的金属材料。

因此，高熵合金是一种多主元固溶体，需要抑制金属间化合物形成，而金属间化合物这种材料是主要由金属间化合物构成，一般要抑制固溶体形成。目前，高熵合金以接近等摩尔比的方法加入元素，而金属间化合物是在形成化合物的主要元素基础上，添加少量合金化元素(与传统金属材料类似)。

发明内容

本发明的目的是得到一种既有金属间化合物高度有序的晶体结构又有高熵合金多主元的特点的金属材料，而提供一种高熵金属间化合物。