[发明专利]一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用

摘要

本发明属于陶瓷材料技术领域，公开了一种新致密超硬的高熵硼化物陶瓷及其制备方法和应用。所述(M1xM2yM3zM4nM5m)B2陶瓷是以金属氧化物、B4C和石墨粉为原料，球磨混合后压制成坯体；热处理得高熵硼化物陶瓷粉末；升温至1000～1400℃时充入保护气氛，然后升温至1800～2200℃煅烧制得(M1xM2yM3zM4nM5m)B2致密超硬陶瓷；0.1≤x≤0.9，0.1≤y≤0.9，0.1≤z≤0.9，0.1≤n≤0.9，0.1≤m≤0.9，且x+y+z+n+m＝1。陶瓷材料的相对密度98％，硬度为32～45GPa，断裂韧性3～10MPa·m1/2，碳含量为0.1～1wt％。

主权项

1.一种致密超硬的高熵硼化物陶瓷，其特征在于，所述高熵硼化物陶瓷(M1_xM2_yM3_zM4_nM5_m)B₂是先将金属氧化物、B₄C和石墨粉加入溶剂和球磨介质进行混合，干燥后得到混合粉体，将混合粉体模压制成坯体，在真空条件下进行热处理，先升温至800～1200℃保温Ⅰ，再升温至1400～1600℃保温Ⅱ，经研磨过筛制得(M1_xM2_yM3_zM4_nM5_m)B₂高熵硼化物陶瓷粉末，所述氧化物为HfO₂、ZrO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Cr₂O₃、TiO₂或MoO₃中的任意五种，0.1≤x≤1，0.1≤y≤1，0.1≤z≤1，0.1≤n≤1，0.1≤m≤1，且满足x+y+z+n+m＝1；采用放电等离子烧结将上述高熵陶瓷粉末升温至1000～1400℃时充入保护气氛，然后升温至1800～2200℃煅烧制得。