[发明专利]基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷，其特征在于所述基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷以高熵合金为粘结相，以硼化物为硬质相，多元硼化物金属陶瓷材料的组成组分以重量百分数计为：

            高熵合金粘结相              3%～35%

            多元硼化物硬质相            65%～97% 。

2.根据权利要求1所述的基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷，其特征在于所述高熵合金粘结相由铁、钴、镍、铬、铝、钒、钛、铜、锆、钼和锰元素中的至少四种组成，且每种元素的含量摩尔比在5%至35%之间。

3.根据权利要求1所述的基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷，其特征在于所述多元硼化物硬质相为W₂M1B₂或和Mo₂M2B₂，其中M1为Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一种，M2为Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一种。

4.一种基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷制备方法，其特征在于所述基于高熵合金粘结相的多元硼化物金属陶瓷材料的原料组分及各组分的重量百分数为：

高熵合金粘结相原料            3～35％

多元硼化物原料                  余量；

所述高熵合金粘结相原料为铁、钴、镍、铬、铝、钒、钛、铜、锆、钼、锰和稀土元素的金属单质粉末或/和它们的合金粉末，并且原料中含有上述元素中的至少四种，每种元素的含量摩尔比在5%至35%之间；

所述基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷的多元硼化物原料为W₂M1B₂或和Mo₂M2B₂的粉末，其中M1为Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一种，M2为Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一种；

或所述基于高熵合金粘结相的多元硼化物金属陶瓷材料的原料组分及各组分重量百分数为： 

铁磁性组元               12.5～21.6％

硼组元                      4.8～8.1％

难熔金属组元            70.5～82.6 %；

所述基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷的铁磁性组元为Fe、Ni、Co、Cr元素中的至少一种，来源于上述元素的金属单质粉末、上述元素之间的合金粉末、上述元素的硼化物粉末、上述元素与钨或和钼的合金粉末中的至少一种；

所述基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷的硼来源于单质B粉，Fe、Ni、Co或和Cr的硼化物粉末中的至少一种；

所述基于高熵合金粘结剂的硼化物金属陶瓷的难熔金属为W或和Mo元素，来源于W或和Mo元素的单质粉末，W或和Mo元素与铁磁性组元形成的合金粉末中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的一种基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷制备方法，其特征在于工艺步骤如下：

(1) 按照上述配比，配制好的原料混合粉末置入球磨机，加入无水乙醇或丙酮研磨介质，球料比为（10～4）:1，进行湿磨分散10-72h，取出研磨球体，将得以充分湿磨分散的混合浆料进行沉淀、干燥； 

(2) 按混合料重量的1～3wt%掺入成型剂，充分混合均匀后进行造粒、干燥，得到流动性良好的混合粒料，将上述干燥后的混合粒料装入模具中进行机械模压成型成坯料；

(3)将上述坯料置入低压烧结炉中，于250～350℃和450～600℃下各保温40～120min脱出成型剂，炉内的真空度为1×10^-1Pa~1×10^-3Pa；再在1100～1300℃下烧结90～120min，然后冷却至室温，或在烧结完成后通入1～6MPa氩气或氮气冷却到室温出炉，即制得基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷；

所述的成型剂为聚乙二醇、石蜡、丁纳橡胶和SD胶中的一种。