[发明专利]一种难熔高熵合金/碳化钛复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种难熔高熵合金/碳化钛复合材料，以难熔高熵合金为基体相，以碳化钛为增强相；其中所述难熔高熵合金中的元素选自W、Mo、Ta、Nb、V、Ti、Zr、Hf、Cr元素中的至少四种。本发明的制备方法选取碳化钨、碳化钼、碳化钽、碳化铌、碳化钒、碳化钛、碳化铪、碳化锆、碳化铬中至少四种碳化金属粉，以等摩尔或接近等摩尔比混合形成高熵基体粉末；将高熵基体粉末与钛粉末混合后进行机械化合金，再进行放电等离子烧结或热压烧结，得到难熔高熵合金/碳化钛复合材料。本发明的复合材料在提高材料硬度的同时降低材料的密度和成本；并且具有优异的高温性能，满足做高温结构件的要求。

主权项

一种难熔高熵合金/碳化钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料以难熔高熵合金为基体相，以碳化钛为增强相；其中所述难熔高熵合金中的元素选自W、Mo、Ta、Nb、V、Ti、Zr、Hf、Cr元素中的至少六种；该复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)选取碳化钨、碳化钼、碳化钽、碳化铌、碳化钒、碳化钛、碳化铪、碳化锆、碳化铬中至少四种碳化金属粉，以等摩尔或接近等摩尔比混合形成高熵基体粉末；(2)将所述高熵基体粉末与钛粉末混合后进行机械化合金，得到机械化合金粉末；所述机械化合金过程在高能球磨机中进行，球磨过程中加入占高熵基体粉末与钛粉末总质量0.6％～0.8％的硬脂酸作为过程控制剂，并控制整个球磨过程在氩气气氛中进行；(3)对所述机械化合金粉末进行放电等离子烧结或热压烧结，即得到所述难熔高熵合金/碳化钛复合材料；所述放电等离子烧结工艺参数为：真空度<20Pa，升温速率为50～100℃/min，烧结温度为1200～1500℃，保温时间为5～60min，烧结压力为20～50MPa；所述热压烧结工艺参数为：烧结温度为1300℃～1550℃，保温时间为30min～120min，烧结时施加压力20MPa～100MPa，烧结时的真空度<10Pa。