高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法和应用.pdf

《高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法和应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法和应用.pdf（10页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010724840.8 (22)申请日 2020.07.24 (71)申请人 广东工业大学 地址 510062 广东省广州市越秀区东风东 路729号 (72)发明人 郭伟明张岩张威许亮 林华泰 (74)专利代理机构 广东广信君达律师事务所 44329 代理人 彭玉婷 (51)Int.Cl. C04B 35/58(2006.01) B26D 1/00(2006.01) C04B 35/64(2006.01) (54)发明名称 一种高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其 制备方法和应。

2、用 (57)摘要 本发明属于陶瓷材料技术领域， 公开了一种 高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法 和 应 用 。 该 织 构 化 高 熵 陶 瓷 的 分 子 式 为 (HfxZryTazCrnTim)B2， 其中， 0.1x1， 0.1y 1， 0.1z1， 0.1n1， 0.1m1， 且满足x+y +z+n+m1； 该陶瓷是将金属氧化物的混合粉体 模压制成坯体， 在真空条件下， 升温至1400 1 6 0 0 进 行 热 处 理 ， 经 研 磨 过 筛 制 得 (HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷粉末， 采用 放电等离子烧结将该粉末升温至10001400 时充入保护气氛，。

3、 然后升温至18002200煅烧 制得。 该织构化高熵陶瓷具有均一固溶体相的、 高韧性的、 耐氧化， 且沿c轴定向生长的织构化 形貌。 可应用在超高温耐氧化或刀具领域中。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 111943682 A 2020.11.17 CN 111943682 A 1.一种高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷， 其特征在于， 所述织构化高熵陶瓷的分子式 为(HfxZryTazCrnTim)B2， 其中， 0.1x1， 0.1y1， 0.1z1， 0.1n1， 0.1m1， 且 满足x+y+z+n+m1； 该陶瓷是先将HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2。

4、、 B4C和石墨粉的混合粉体模 压制成坯体 ， 在真空条件下升温至14001600进行热处理 ， 经研磨过筛制得 (HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷粉末； 然后采用放电等离子烧结将该织构化高熵陶瓷 粉末升温至10001400时充入保护气氛， 再升温至18002200煅烧制得。 2.根据权利要求1所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷， 其特征在于， 所述织构化高 熵陶瓷的相对密度99， 硬度为3245GPa， 断裂韧性为512MPam1/2， 所述陶瓷的晶粒 长度为46 m， 宽度为12 m， 长宽比值为26， 织构度为0.11； 所述陶瓷经12001600 热处理14h后的重量。

5、变化率为0.31。 3.根据权利要求1所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷， 其特征在于， 所述HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2、 B4C和石墨粉的纯度均为99.099.9wt， 所述HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2、 B4C和石墨粉的粒径均为0.110 m。 4.根据权利要求1所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷， 其特征在于， 所述陶瓷粉末 的粒径为0.11 m， 所述陶瓷粉末中的氧含量为15wt， 所述陶瓷粉末中的碳含量为0.1 1wt。 5.根据权利要求1所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷， 其特征在于， 所述HfO2、 ZrO2、 。

6、Cr2O3或TiO2与石墨粉、 B4C的摩尔比均为(110)： (110)： (110)， 所述石墨粉、 B4C 与Ta2O5的摩尔比为(120)： (110)： (110)。 6.根据权利要求1所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷， 其特征在于， 所述保护气氛 为N2或Ar。 7.根据权利要求1所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷， 其特征在于， 所述升温至 14001600时的速率为520/min， 所述热处理的时间为0.52h， 所述煅烧的时间为1 30min， 所述煅烧的压力为10100MPa， 所述升温至18002200时的升温的速率和降温 速率均为100400/min。 8.根据权利要。

7、求1-7任一项所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷的制备方法， 其特 征在于， 包括如下具体步骤： S1.将金属氧化物HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2与B4C和石墨粉与溶剂和球磨介质进行混 合1024h， 干燥后得到混合粉体； S2.将混合粉体模压成坯体， 在真空条件下热处理， 以520/min的升温速率升温至 14001600热处理0.52h， 经研磨过筛， 制得(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷粉末； S3.(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷粉末放入石墨模具中， 采用放电等离子烧结以 100400/min速率升温至1000140。

8、0时充保护气氛， 再以100400/min速率升温至 18002200， 加压10100MPa煅烧130min， 制得(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷。 9.根据权利要求8所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷的制备方法， 其特征在于， 步 骤S1中所述溶剂为乙醇、 丙醇、 甲醇或丙酮。 10.权利要求1-7任一项所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷在超高温耐氧化或刀 具领域中的应用。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111943682 A 2 一种高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明属于陶瓷材料技术领域， 更具体地， 涉及一种高韧性耐氧化。

9、的织构化高熵 陶瓷及其制备方法和应用。 背景技术 0002 高熵硼化物陶瓷与碳化物陶瓷是新一类的超高温陶瓷材料， 引起了研究者们广泛 的兴趣， 其具有高熔点、 高硬度、 良好的抗腐蚀性能与抗氧化性能， 且明显优于一元或者二 元硼化物或者碳化物陶瓷， 有望成为在航空航天、 汽车发动机、 超音速飞行器、 核反应堆等 极端环境应用的候选者， 由于高熵陶瓷由五种或者五种以上的元素组成， 其可以解决单相 陶瓷在实际应用的局限性， 如损伤容限差和临界抗氧化能力差。 0003 对于高熵陶瓷其也存在陶瓷的通性， 即断裂韧性低， 且由于硼化物和碳化物存在 强的共价键和低的扩散系数， 使得其很难烧结致密， 虽然其。

10、优于一元或者二元硼化物或者 碳化物陶瓷， 但是已报道的通过高能球磨和放电等离子烧结制备的硼化物与碳化物陶瓷的 致密度均99， 硬度为3245GPa， 断裂韧性为5 12MPam1/2， 陶瓷的晶粒长度为46 m， 宽度为12 m， 长宽比值为26， 织构度为0.1 1， 所述陶瓷经12001600热处理14h后的重量变化率为0.31。 0011 优选地， 所述HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2、 B4C和石墨粉的纯度均为99.0 99.9wt， 所述HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2、 B4C和石墨粉的粒径均为0.110 m。 0012 优选。

11、地， 所述陶瓷粉末的粒径为0.11 m， 所述陶瓷粉末中的氧含量为15wt， 所述陶瓷粉末中的碳含量为0.11wt。 0013 优选地， 所述HfO2、 ZrO2、 Cr2O3或TiO2与石墨粉、 B4C的摩尔比均为(110)： (1 10)： (110)， 所述石墨粉、 B4C与Ta2O5的摩尔比为(120)： (110)： (110)。 0014 优选地， 所述保护气氛为N2或Ar。 0015 优选地， 所述升温至14001600时的速率为520/min， 所述热处理的时间为 0.52h， 所述煅烧的时间为130min， 所述煅烧的压力为10100MPa， 所述升温至1800 2200时的。

12、升温的速率和降温速率均为100400/min。 0016 所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷的制备方法， 包括如下具体步骤： 0017 S1.将金属氧化物HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2与B4C和石墨粉与溶剂和球磨介质进 行混合1024h， 干燥后得到混合粉体； 0018 S2.将混合粉体模压成坯体， 在真空条件下热处理， 以520/min的升温速率升 温至14001600热处理0.52h， 经研磨过筛， 制得(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷 粉末； 0019 S3.(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷粉末放入石墨模具中， 采用放。

13、电等离子烧 结以100400/min速率升温至10001400时充保护气氛， 再以100400/min速率升 温至18002200， 加压10100MPa煅烧130min， 制得(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶 瓷。 0020 优选地， 步骤S1中所述溶剂为乙醇、 丙醇、 甲醇或丙酮。 0021 所述的高韧性耐氧化的织构化高熵陶瓷在超高温耐氧化或刀具领域中的应用。 0022 本发明是以金属氧化物(HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2)、 B4C和石墨粉为原料， 通过 硼热碳热还原法制备出(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷粉末， 经过放。

14、电等离子烧结后， 制备(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷。 由于其冷却速度快， 很难出现固溶析出相， 故该 陶瓷的组分均一织构化。 由于硼化物陶瓷具有AlB2型六方结构(P6/mmm)， 其存在各向异性， 可通过晶粒定向生长来改变其性能。 金属氧化物、 B4C和石墨粉在硼热碳热还原反应的过程 中， 会生成具有低熔点的硼化物CrB， 使得(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷易于沿c-轴 定向生长， 可以充分发挥材料中晶体的各向异性所表征的物理效应， 在机械性能、 热和电性 能、 抗腐蚀性能等方面很有前途的功能结构材料。 0023 与现有技术相比， 本发明具有以下。

15、有益效果： 0024 1.本发明制备的(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷， 以金属氧化物(HfO2、 ZrO2、 Ta2O5、 Cr2O3、 TiO2)、 B4C和石墨粉为原料， 在硼热碳热还原反应的过程中， 会生成具有低熔点 的硼化物CrB， 使得其在烧结过程中存在液相烧结， 促进晶粒定向生长， 易于在垂直于加压 方向沿c-轴定向生长， 陶瓷颗粒不再是等轴晶粒， 而形成了棒状， 当有裂纹产生时， 其会产 生更多的裂纹扩展， 裂纹的偏转、 桥接增多， 显著提高了陶瓷的断裂韧性。 说明书 2/6 页 4 CN 111943682 A 4 0025 2.本发明制备的(HfxZry。

16、TazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷， 由于在织构面， 即于压力垂 直面有更多沿着(00l)方向的面， 在(00l)方向的金属原子的密度高， 故生成的氧化层较致 密， 可以阻止外层氧的进一步运输， 具有较好的抗氧化性能。 0026 3.本发明的织构化陶瓷是通过硼热碳热还原法与放电等离子烧结结合， 利用粉末 中残余的硼化铬低固溶点物质， 同时(HfxZryTazCrnTim)B2高熵陶瓷易于沿c-轴定向生长， 用 更简单的方法制备出织构化陶瓷材料， 与其他方法相比， 成本低且操作简单， 易操作， 是迄 今为止第一种织构化高熵陶瓷。 0027 4.本发明采用硼热碳热还原法原位合成的高熵硼化物陶瓷。

17、粉末为原料， 粉末直接 是固溶体高熵陶瓷粉末， 与商业购买硼化物相比， 粉末烧结活性高， 可以更加容易的制备出 单相高熵陶瓷， 且价格低廉。 与通过高能球磨来降低粉末粒径促进烧结的方法来比， 此方法 可以减少粉末污染， 提高粉末纯度。 附图说明 0028 图1为实施例1和2制得的(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷与粉末的XRD图。 0029 图2为实施例2制得的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2织构高熵陶瓷的腐蚀形貌。 0030 图3为实施例2和3制备的(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷氧化后的断口面扫 描分析。 具体实施方式 003。

18、1 下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容， 但不应理解为对本发明的限制。 若未特别指明， 实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。 除非特别 说明， 本发明采用的试剂、 方法和设备为本技术领域常规试剂、 方法和设备。 0032 实施例1 0033 1.以HfO2(粉末的纯度99.9， 粒径2 m)、 ZrO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 Cr2O3(粉末的纯度99.9， 粒径10 m)、 TiO2(粉末的纯度99.9， 粒径4 m)和Ta2O5(粉末的纯 度99.9， 粒径1 m)粉末、 B4C(粉末的纯度99.9， 粒径2 m)和石墨粉(纯度99.9， 粒径1 。

19、m)， 以Si3N4球为球磨介质， 以乙醇为溶剂， 混合22h。 0034 2.石墨粉、 B4C与HfO2或ZrO2或TiO2的摩尔比均为10： 8： 1， 所述石墨粉、 B4C和Ta2O5 的摩尔比为20： 10： 10， 所述石墨粉、 B4C和Cr2O3的摩尔比为10： 9： 10。 0035 3.将混合粉体模压成坯体， 在真空条件下热处理， 以15/min的升温速率， 升温至 1500保温2h， 经研磨过筛， 制得(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷粉末。 0036 4.将(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷粉末放入。

20、石墨模具中， 采用放电 等离子烧结以160/min速率升温至1200时充Ar保护气氛， 再以150/min速率升温至 2000， 保温15min， 加压40MPa煅烧， 制得(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷。 0037 通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷粉 末的粒径为0.42 m， 用碳氧分析仪测得(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷粉末的 氧含量为1.5wt， 碳含量为0.9wt。 (Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶。

21、瓷的相对 密度为99， 硬度为32GPa， 断裂韧性5MPam1/2， 晶粒尺寸长度为4 m， 宽度为2 m， 长宽比值 为2， 织构度0.1， 所述陶瓷经1200热处理1h后重量增加为0.3wt。 说明书 3/6 页 5 CN 111943682 A 5 0038 实施例2 0039 1.以HfO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 ZrO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 Cr2O3(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 TiO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)和Ta2O5(粉末的纯 度99.9， 粒径1 m)粉末、 B4C(粉末的纯度99.9， 粒径2 m)和石墨粉(纯度9。

22、9.9， 粒径1 m)， 以Si3N4球为球磨介质， 以乙醇为溶剂， 混合24h。 0040 2.石墨粉、 B4C与HfO2或ZrO2或TiO2的摩尔比均为10： 6： 3， 所述石墨粉、 B4C和Ta2O5 的摩尔比为20： 7： 10， 所述石墨粉、 B4C和Cr2O3的摩尔比为10： 9： 7。 0041 3.将混合粉体模压成坯体， 在真空条件下热处理， 以10/min的升温速率， 升温至 1600保温2h， 经研磨过筛， 制得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末。 0042 4.将(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2织构化高。

23、熵陶瓷粉末放入石墨模具中， 采用放电 等离子烧结以150/min速率升温至1200时充Ar保护气氛， 再以150/min速率升温至 2000， 保温10min， 加压30MPa煅烧， 制得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷。 0043 图1为实施例1和2制得的(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷与粉末的XRD图， 其 中， (a)为实施例1所制备的(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷粉末； (b)为实施例 1所制备的(Hf0 .2Zr0 .1Ta0 .3Cr0 .1Ti0 .3)B2织构化高熵陶瓷； (c。

24、)为实施例2所制备的 (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷。 从图1中(a)中可以看出， 实施例1中制得的 (Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷粉末有少量氧化物杂质(m-HfO2)， 还有未固溶 的HfB2相， 还有少量CrB的相， 证明其需要高温才能固溶完全。 与HfB2和ZrB2标准PDF卡片65- 8678和65-8704对比可知， (Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2的峰向高角度偏移， 证明五种元素相 互固溶， 使得晶格常数减小， 故衍射峰发生偏移。 当(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.。

25、1Ti0.3)B2织构化高熵 陶瓷粉末经过SPS烧结后， 如图1中(b)中所示， 其检测到(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2的衍射 峰， 氧化物杂质峰减小， 且其峰在(00l)方向无明显定向生长， 从XRD数据计算得知， 其织构 度为0.1。 而从图1中(c)中可知， 实施例2所制备的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2织构化高熵 陶瓷只检测到(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2的衍射峰， 且其峰在(00l)方向的峰的强度明显 高于(Hf0.2Zr0.1Ta0.3Cr0.1Ti0.3)B2织构化高熵陶瓷， 证明当Cr含量增多时。

26、， 其织构化程度增 加， (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷材料沿着c-轴定向生长， 从XRD数据计算得 知， 其织构度为0.56。 0044 图2为实施例2制得的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2织构高熵陶瓷的腐蚀形貌。 从图 2中可以看出， 陶瓷基本致密， 陶瓷晶粒成棒状， 晶粒尺寸长度为5.33 m， 宽度为1.54 m， 长 宽比值为3.5。 0045 通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉 末的粒径为0.37 m， 用碳氧分析仪测得(Hf0.2Zr0.2Ta0。

27、.2Nb0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末的 氧含量为1.3wt， 碳含量为0.8wt。 (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷的相对 密度为99.2， 硬度为41GPa， 断裂韧性10MPam1/2， 晶粒尺寸长度5.33 m， 宽度1.54 m， 长 宽比值为3.5， 织构度0.56， 所述陶瓷,经1400热处理2h后重量增加0.3wt。 0046 实施例3 0047 1.以HfO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 ZrO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 Cr2O3(粉末的纯度99.9， 粒径4 m)、 TiO2(粉末的纯度99.9， 。

28、粒径8 m)和Ta2O5(粉末的纯 度99.9， 粒径1 m)粉末、 B4C(粉末的纯度99.9， 粒径2 m)和石墨粉(纯度99.9， 粒径5 说明书 4/6 页 6 CN 111943682 A 6 m)， 以Si3N4球为球磨介质， 以乙醇为溶剂， 混合20h。 0048 2.石墨粉、 B4C与HfO2或ZrO2或TiO2的摩尔比均为8： 6： 3， 所述石墨粉、 B4C和Ta2O5的 摩尔比均为17： 7： 10， 所述石墨粉、 B4C和Cr2O3的摩尔比为7： 9： 7。 0049 3.将混合粉体模压成坯体， 在真空条件下热处理， 以15/min的升温速率， 升温至 1600保温1.。

29、5h， 经研磨过筛， 制得(Hf0.2Zr0.2Ta0.1Cr0.3Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末。 0050 4.将(Hf0.2Zr0.2Ta0.1Cr0.3Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末放入石墨模具中， 采用放电 等离子烧结以150/min速率升温至1400时充Ar保护气氛， 再以150/min速率升温至 2200， 保温10min， 加压30MPa煅烧， 制得(Hf0.2Zr0.2Ta0.1Cr0.3Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷。 0051 图3为实施例2和3制备的(HfxZryTazCrnTim)B2织构化高熵陶瓷氧化后的断口面扫 描分析。 其中， (a)为实施例2所制备的(。

30、Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷； (b)为 实施例3所制备的(Hf0.2Zr0.2Ta0.1Cr0.3Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷。 从图3中(a)可以看出， 氧化 层为五种元素的氧化物， Hf、 Zr、 Ta、 Cr和Ti元素分布均匀。 由于CrB的熔点低， Cr2O3有高的蒸 汽压， 试样中Cr元素不断被消耗， 聚集在试样表面和外氧化层， 试样内部的Cr元素逐渐被耗 尽。 氧化层厚度为123.05 m， 在试样表面Cr2O3层厚度为45.79 m， 氧化层和试样表面中间的 碳层为制样时的树脂磨料。 从图3中(b)可以看出， 氧化层为五种元素的氧化物。

31、， Hf、 Zr、 Ta、 Cr和Ti元素分布均匀。 由于CrB的熔点低， Cr2O3有高的蒸汽压， 试样中Cr元素不断被消耗， 聚 集在试样表面和外氧化层， 试样内部的Cr元素逐渐被耗尽。 氧化层厚度为107.17 m， 在试样 表面Cr2O3层厚度为37.71 m， 氧化层和试样表面中间的碳层为制样时的树脂磨料。 结果表 明， 随着Cr含量的增多， 其有更多沿着(00l)方向的面， 有较好的抗氧化性能。 这是由于在 (00l)方向的金属原子的密度高， 生成的氧化层较致密， 阻止外层氧的进一步运输。 0052 通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.2Zr0.2Ta0.1Cr0.3Ti0.2)。

32、B2织构化高熵陶瓷粉 末的粒径为0.32 m， 用碳氧分析仪测得(Hf0.2Zr0.2Ta0.1Cr0.3Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末的 氧含量为1.2wt， 碳含量为0.7wt。 (Hf0.2Zr0.2Ta0.1Cr0.3Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷的相对 密度为99.4， 硬度为42GPa， 断裂韧性10.5MPam1/2， 晶粒尺寸长度5.42 m， 宽度1.43 m， 长宽比值为3.8， 织构度0.62， 所述陶瓷经1500热处理2h后重量增加0.4wt。 0053 实施例4 0054 1.以HfO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 ZrO2(粉末的纯度99.9， 粒径1。

33、 m)、 Cr2O3(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 TiO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)和Ta2O5(粉末的纯 度99.9， 粒径1 m)粉末、 B4C(粉末的纯度99.9， 粒径2 m)和石墨粉(纯度99.9， 粒径4 m)， 以Si3N4球为球磨介质， 以乙醇为溶剂， 混合18h。 0055 2.石墨粉、 B4C与HfO2或ZrO2或TiO2的摩尔比均为10： 10： 3， 所述石墨粉、 B4C和Ta2O5 的摩尔比为20： 8： 10， 所述石墨粉、 B4C和Cr2O3的摩尔比为10： 9： 7。 0056 3.将混合粉体模压成坯体， 在真空条件下热处理， 以10/min。

34、的升温速率， 升温至 1500保温2h， 经研磨过筛， 制得(Hf0.1Zr0.1Ta0.2Cr0.4Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末。 0057 4.将(Hf0.1Zr0.1Ta0.2Cr0.4Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末放入石墨模具中， 采用放电 等离子烧结以160/min速率升温至1300时充Ar保护气氛， 再以160/min速率升温至 2000， 保温10min， 加压50MPa煅烧， 制得(Hf0.1Zr0.1Ta0.2Cr0.4Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷。 0058 通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.1Zr0.1Ta0.2Cr0.4Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉 。

35、末的粒径为0.31 m， 用碳氧分析仪测得(Hf0.1Zr0.1Ta0.2Cr0.4Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷粉末的 说明书 5/6 页 7 CN 111943682 A 7 氧含量为1.3wt， 碳含量为0.7wt。 (Hf0.1Zr0.1Ta0.2Cr0.4Ti0.2)B2织构化高熵陶瓷的相对 密度为99.5， 硬度为43GPa， 断裂韧性11.2MPam1/2， 晶粒尺寸长度5.56 m， 宽度1.32 m， 长宽比值为4.2， 织构度0.68， 所述陶瓷经1600热处理2h后重量增加0.4wt。 0059 实施例5 0060 1.以HfO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 Z。

36、rO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 Cr2O3(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)、 TiO2(粉末的纯度99.9， 粒径1 m)和Ta2O5(粉末的纯 度99.9， 粒径1 m)粉末、 B4C(粉末的纯度99.9， 粒径2 m)和石墨粉(纯度99.9， 粒径1 m)， 以Si3N4球为球磨介质， 以乙醇为溶剂， 混合24h。 0061 2.石墨粉、 B4C与HfO2或ZrO2或TiO2的摩尔比均为10： 6： 3， 所述石墨粉、 B4C和Ta2O5 的摩尔比为10： 10： 10， 所述石墨粉、 B4C和Cr2O3的摩尔比为10： 9： 7。 0062 3.将混合粉体模压成坯体， 。

37、在真空条件下热处理， 以10/min的升温速率， 升温至 1600保温2h， 经研磨过筛， 制得(Hf0.2Zr0.1Ta0.1Cr0.5Ti0.1)B2织构化高熵陶瓷粉末。 0063 4.将(Hf0.2Zr0.1Ta0.1Cr0.5Ti0.1)B2织构化高熵陶瓷粉末放入石墨模具中， 采用放电 等离子烧结以150/min速率升温至1200时充Ar保护气氛， 再以150/min速率升温至 1800， 保温15min， 加压20MPa煅烧， 制得(Hf0.2Zr0.1Ta0.1Cr0.5Ti0.1)B2织构化高熵陶瓷。 0064 通过激光粒度分析测得本实施例(Hf0.2Zr0.1Ta0.1Cr0.。

38、5Ti0.1)B2织构化高熵陶瓷粉 末的粒径为0.43 m， 用碳氧分析仪测得(Hf0.2Zr0.1Ta0.1Cr0.5Ti0.1)B2织构化高熵陶瓷粉末的 氧含量为1.3wt， 碳含量为0.8wt。 (Hf0.2Zr0.1Ta0.1Cr0.5Ti0.1)B2织构化高熵陶瓷的相对 密度为99.6， 硬度为45GPa， 断裂韧性12MPam1/2， 晶粒尺寸长度6 m， 宽度1 m， 长宽比值 为6， 织构度0.78， 所述陶瓷经1600热处理4h后重量增加0.8wt。 0065 上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合和简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。 说明书 6/6 页 8 CN 111943682 A 8 图1 图2 说明书附图 1/2 页 9 CN 111943682 A 9 图3 说明书附图 2/2 页 10 CN 111943682 A 10 。