高熵陶瓷因獨特的成分、微結(jié)構(gòu)、可調(diào)控性以及各種潛在應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注。本課題采用直接熱壓燒結(jié)及碳熱還原輔助熱壓燒結(jié)兩種方法首次制備出了四種不同組元的（TiZrHfNbTaMe）C（Me=V,Cr,Mo,W）高熵陶瓷。對比研究了四種六元碳化物高熵陶瓷的物相、組織結(jié)構(gòu)和性能;研究了熱處理溫度對四種六元高熵陶瓷組織結(jié)構(gòu)的影響,探究了Me元素對高熵陶瓷的氧化行為的影響。使用碳化物粉體,采用1850℃保溫1h,2200℃保溫1h,加壓30MPa的熱壓燒結(jié)工藝制備出面心立方結(jié)構(gòu)的單相（TiZrHfNbTaMe）C（Me=Cr,Mo,W）高熵陶瓷,其中（TiZrHfNbTaMo）C高熵陶瓷的力學(xué)性能最優(yōu),其彈性模量、抗彎強度、維氏硬度和斷裂韌性分別為507±9.38GPa、403±10MPa、23.3±0.39GPa、4.1±0.35MPa?m^1/2。除Zr元素存在少量富集,其余元素在陶瓷內(nèi)分布均勻。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)以氧化物和炭黑為原料制備所需的碳化物粉體可以有效的避免氧污染,首先采用熱力學(xué)軟件FactSage7.2進行計算,計算表明在100MPa的條件下,ZrO₂

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(Hf,Ta,Zr,Ti)C和(Hf,Ta,Zr,Nb)C陶瓷XRD圖譜

時后的物相沒有明顯的相分解現(xiàn)象，說明其熱穩(wěn)定比較好。Jieyang Zhou 等人以單相的碳化物原料粉，采用濕法球磨混合，然后使用放電等離子設(shè)備在 1500°C1700°C、1900°C 和 1950°C 下制備 (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)C 高熵陶瓷粉體，根據(jù)圖 1-2 的 XRD 圖譜和透射結(jié)果顯示，在 1950°C 下成功制備了單相面心立方結(jié)構(gòu)的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)C 高熵陶瓷粉體，粉體的粒徑約為 2μm。

以氧化物為原料，需要將氧化物中的氧完全除掉，不然會造成親氧元素的 Zr 元素的富集；以碳化物為原料需要注意在高能球磨的時候，由于粉體的粒徑 在 nm 級 ， 活 性 非 常 的 大 ， 容 易 造 成 氧 化 ； 三 種 方 式 制 備 的(W0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)C 高熵陶瓷致密度都在 95%以上，其中以氧化物為原料燒結(jié)的高熵陶瓷致密最高，達 99.9%。

【參考文獻】：
期刊論文
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