[发明专利]一种Al2 有效
| 申请号： | 202111018664.7 | 申请日： | 2021-09-01 |
| 公开（公告）号： | CN113716944B | 公开（公告）日： | 2022-10-11 |
| 发明（设计）人： | 王京阳;孙鲁超;周翠;杜铁锋;李家麟;线全刚;吴贞 | 申请（专利权）人： | 中国科学院金属研究所 |
| 主分类号： | C04B35/10 | 分类号： | C04B35/10;C04B35/622;C04B35/653 |
| 代理公司： | 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 | 代理人： | 张志伟 |
| 地址： | 110016 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 al base sub | ||
本发明涉及材料领域及定向凝固制备技术领域，具体为一种具有优异力学性能Al2O3/(4REI1/5REII1/5)3Al5O12高熵共晶高温结构陶瓷材料及其光悬浮区熔定向凝固制备方法。该材料为一种高熵共晶陶瓷材料，化学式为Al2O3/(RE11/5RE21/5RE31/5RE41/5RE51/5)3Al5O12，其中RE1、RE2、RE3和RE4分别代表稀土元素Y、Eu、Dy、Ho、Er、Yb以及Lu中的一种，这些稀土元素均能形成石榴石结构的RE3Al5O12相；RE5代表Sc和La系稀土元素中除以上几种稀土元素的其它元素之一，这些稀土元素均不能形成石榴石结构的RE3Al5O12相。本发明采用预制体坯料制备技术和光悬浮区熔定向凝固技术，所得高熵共晶陶瓷材料具有定向凝固共晶结构，共晶相在三维空间相互耦合形成互锁结构，且材料内部只有相界而没有晶界，具有高硬度、高断裂韧性的优点。
技术领域
本发明涉及材料领域及定向凝固制备技术领域，具体为一种具有优异力学性能Al2O3/(4REI1/5REII1/5)3Al5O12高熵共晶高温结构陶瓷材料及其光悬浮区熔定向凝固制备方法。
背景技术
定向凝固氧化铝基共晶陶瓷具有较高的熔点、本征高温抗氧化和抗腐蚀以及优异的力学性能，相较于传统陶瓷、Si3N4和SiC陶瓷，其力学性能可至近熔点温度保持较低衰减，显示优异的高温力学性能；此外，其独特的显微结构，表现为三维空间的相互缠绕(两相在三维空间相互缠绕、耦合，形成互锁结构)，能够保持组织稳定到近熔点温度且不发生组织粗化，显示优异的高温稳定性，是一类极具性能竞争力和应用前景的新型高温结构材料。
高熵材料是近年来兴起的一类新材料。高熵化设计通过复杂成分元素原子在晶格位置上的均匀随机分布，基于高熵效应带来材料独特的组织特点和更优的力学、物理和化学性能优势。通过在石榴石相中固溶多种稀土元素，实现氧化铝基定向凝固共晶陶瓷材料的高熵化设计，有望突破单稀土主元定向凝固共晶陶瓷的性能局限，获得具有独特的组织特征或力学性能优势的高熵共晶陶瓷材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异力学性能Al2O3/(4REI1/5REII1/5)3Al5O12高熵共晶高温结构陶瓷材料及其光悬浮区熔定向凝固制备方法，通过光悬浮区熔定向凝固所制备的Al2O3/(4REI1/5REII1/5)3Al5O12共晶陶瓷组织精细可控，力学性能优异，且尺寸可达到最大直径约15mm，最大长度约140mm。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
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