[发明专利]一种三氧化二铝基高熵共晶陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种Al₂O₃基高熵共晶陶瓷，其特征在于，由低熵相Al₂O₃和高熵相(Y_0.2Er_0.2Yb_0.2Ho_0.2Lu_0.2)₃Al₅O₁₂两个相组成；表达式为Al₂O₃/(Y_0.2Er_0.2Yb_0.2Ho_0.2Lu_0.2)₃Al₅O₁₂。

2.一种Al₂O₃基高熵共晶陶瓷的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将混合原料粉和球磨溶剂混合，依次进行球磨、干燥、压制和烧结，得到预制件；

混合原料粉为Al₂O₃、Y₂O₃、Er₂O₃、Yb₂O₃、Ho₂O₃和Lu₂O₃的混合物；

步骤2，将预制件在光悬浮区熔炉中进行定向凝固，得到Al₂O₃/(Y_0.2Er_0.2Yb_0.2Ho_0.2Lu_0.2)₃Al₅O₁₂高熵共晶陶瓷。

3.根据权利要求2所述的一种Al₂O₃基高熵共晶陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，混合物中各原料摩尔百分比如下，Al₂O₃：Y₂O₃＝79：21，Al₂O₃：Er₂O₃＝75：25，Al₂O₃：Yb₂O₃＝82：12，Al₂O₃：Ho₂O₃＝80.5：19.5，Al₂O₃：Lu₂O₃＝82：18。

4.根据权利要求2所述的一种Al₂O₃基高熵共晶陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，混合原料粉和球磨溶剂混合的过程以及球磨的过程在行星式球磨机中进行，球磨溶剂为乙醇；球磨的时间为24h；球磨的转速为400～700r/min；干燥时间为24～48h，干燥的温度为60～80℃。

5.根据权利要求2所述的一种Al₂O₃基高熵共晶陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，压制包括依次进行的干压和冷等静压；干压的压力为20～30MPa，冷等静压的压力为200～300MPa；烧结的温度为1600℃，时间为2h。

6.根据权利要求2所述的一种Al₂O₃基高熵共晶陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，进行定向凝固前，将预制件进行旋转预热，旋转预热的旋转速率为15r/min；定向凝固的凝固速率为40～60mm/h，温度梯度为10³K/cm。