一种高熵金属陶瓷及其制备方法和应用与流程

文档序号:19814208发布日期:2020-01-31 18:51阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高熵金属陶瓷,其特征在于,所述高熵金属陶瓷是将高熵硼化物陶瓷粉(a0.2b0.2c0.2d0.2e0.2)b2和粘结剂ni,co,mo进行球磨混合,其中abcde为ti、zr、hf、v、nb、ta、cr、mo或w中互异的元素,干燥后得到混合粉体,再将混合粉体干压成块,常压气氛在真空中升温至800~1200℃,再在保护气氛下,升温至1500~1800℃煅烧制得。

2.根据权利要求1所述的高熵金属陶瓷,其特征在于,所述高熵金属陶瓷的致密度为98~100%,所述高熵金属陶瓷的硬度为17~20gpa,所述高熵金属陶瓷的断裂韧性为6~10mpa·m1/2;所述高熵金属陶瓷的抗弯强度为800~1200mpa。

3.根据权利要求1所述的高熵金属陶瓷,其特征在于,所述(a0.2b0.2c0.2d0.2e0.2)b2:ni:co:mo的体积比为(60~85):(5~16):(5~16):(5~8)。

4.根据权利要求1所述的高熵金属陶瓷,其特征在于,所述球磨用的硬质合金球为yg6球,所述球磨的转速为100~300转/min,所述球磨的时间为5~18h。

5.根据权利要求1所述的高熵金属陶瓷,其特征在于,所述(a0.2b0.2c0.2d0.2e0.2)b2粉的纯度为98~99.99wt.%,粒径为0.5~3μm;所述ni、co、mo粉的纯度均为99~99.99wt.%,粒径均为1~5μm。

6.根据权利要求1所述的高熵金属陶瓷,其特征在于,所述升温至800~1200℃的升温速率为15~30℃/min,所述升温至1500~1800℃的升温速率为3~12℃/min。

7.根据权利要求1所述的高熵金属陶瓷,其特征在于,所述保护气氛为氩气或氮气,所述煅烧的时间为30~180min。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高熵金属陶瓷的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:

s1.将(a0.2b0.2c0.2d0.2e0.2)b2粉和粘结剂ni,co,mo混料,干燥后得到(a0.2b0.2c0.2d0.2e0.2)b2-ni-co-mo的混合粉体;

s2.将(a0.2b0.2c0.2d0.2e0.2)b2-ni-co-mo混合粉体放进干压模具中,以150~250mpa进行干压成型,得到成型素坯;

s3.将成型素坯放入气氛烧结炉中,在小于1mbar的真空度条件下,以15~30℃/min升温至800~1200℃,然后在5min内充入1atm氩气,充气开始的同时以3~12℃/min升温至1500~1800℃煅烧30~180min,再以10~30℃/min降温至700~900℃,并随炉冷却,制得高熵金属陶瓷。

9.权利要求1~7任一项所述的高熵金属陶瓷在切削刀具领域中的应用。

10.根据权利要求9所述的高熵金属陶瓷在刀具领域中的应用,其特征在于,所述高熵金属陶瓷刀具的相对密度为98~100%,所述金属陶瓷的硬度为17~20gpa,所述金属陶瓷的断裂韧性为6~10mpa·m1/2;所述金属陶瓷的抗弯强度为800~1200mpa。

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