[发明专利]一种新型钙钛矿结构高熵陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种新型钙钛矿结构高熵陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：将各组分粉体置于研钵中，加入无水乙醇作介质并充分研磨；

步骤B：研磨后的混合粉体置于烘箱中干燥，干燥结束后转移至马弗炉中预煅烧，然后自然冷却至室温，即得到陶瓷粉体；

步骤C：取陶瓷粉体于研钵中，加入聚乙烯醇水溶液和无水乙醇再次研磨，待研磨充分后烘干并过筛；

步骤D：先将过筛后的陶瓷粉体加入到台式粉末压片机的钢模中预压成圆片状或条形块材，再将预压成型的圆片或条形块材放入冷等静压机中进行冷等静压处理，得到陶瓷生坯；

步骤E：将陶瓷生坯放入马弗炉中煅烧并随炉冷却，得到ABO₃型钙钛矿结构高熵陶瓷；所述A位元素为Sr；所述B位元素为Zr，Hf，Ce，Yb和Me五种金属元素等摩尔比配比；

所述各组分粉体由SrCO₃、ZrO₂、HfO₂、CeO₂、Yb₂O₃和Me元素的氧化物组成，所述Sr、Zr、Hf、Ce、Yb和Me的摩尔比为5:1:1:1:1:1；所述Me元素为Y、Gd、Sm、Nd、La、Ti、Sn、Nb或Ta，新型钙钛矿结构高熵陶瓷化学式为Sr(Zr_0.2Hf_0.2Ce_0.2Yb_0.2Me_0.2)O_3-x；

在对所述各组分粉体进行研磨前还包括以下步骤：

将ZrO₂、HfO₂、CeO₂、Yb₂O₃和Me元素的氧化物置于1000℃条件下干燥处理2h；将SrCO₃放入120℃干燥箱中保温12h；

步骤A中所述无水乙醇的加入量与所述各组分粉体的总质量比为1:1；步骤C中：所述无水乙醇的加入量为混合后粉体质量的50％；所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为5.0wt％，所述聚乙烯醇水溶液的加入量使得聚乙烯醇的质量为所述陶瓷粉体质量的3wt％；过筛的筛孔孔径为60目。

2.根据权利要求1所述的一种新型钙钛矿结构高熵陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤B中所述干燥条件为80℃干燥12h；步骤B中所述预煅烧条件为1400℃煅烧12h；步骤E中所述陶瓷生坯的煅烧条件为：以3℃/min的升温速率升至1600℃煅烧6h。

3.根据权利要求1所述的一种新型钙钛矿结构高熵陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤D中：所述预压成型的压力为20MPa,保压时间为10min；所述冷等静压处理的条件为压力为30MPa,保压时间20min；所述圆片的直径为15mm；所述条形块材的长度为30mm。