[发明专利]一种Hfx

说明书

本发明涉及一种Hf_xTa_1‑xC合金前驱体的制备方法及其得到的Hf_xTa_1‑xC合金。包括：1)将四氯化铪分散在溶剂中，滴入一元醇和三乙胺的混合物，滴加完毕加热回流，过滤，得铪醇盐溶液；2)将五氯化钽分散在溶剂中，滴入一元醇和三乙胺的混合物，滴加完毕加热回流，过滤，得钽醇盐溶液；3)将铪醇盐和钽醇盐溶液混合，滴加螯合剂，滴完回流；再滴加水和一元醇的混合液，滴完回流，减压蒸馏得到铪钽聚合物前驱体；4)将铪钽聚合物前驱体和烯丙基酚醛混合，得到铪钽合金前驱体。本发明制备的Hf_xTa_1‑xC前驱体溶解性优良，稳定储存期好，可作为纤维增强陶瓷基复合材料基体使用。

技术领域

本发明涉及超高温陶瓷前驱体及陶瓷的制备方法，尤其涉及Hf_xTa_1-xC合金前驱体及合金的制备方法。

背景技术

难熔金属陶瓷是超高熔点的一类材料，具有极好的耐烧蚀、抗冲刷性能，且难熔金属碳化物在氧化气氛中由于与氧反应生成氧化物覆盖在材料表面，保护材料不被进一步氧化，因而又具有高温抗氧化性能。

典型的难熔金属碳化物为ZrC、HfC、TaC等，其中TaC的熔点3880℃，TaC的强共价键-金属健连接方式使其呈现良好的抗氧化、抗热冲击和抗化学侵蚀性能；HfC熔点3890℃，是熔点最高的二元金属化合物，其化学稳定性好，抗氧化性强，硬度高达33GPa。TaC和HfC两者晶型相同，晶胞常数接近，二者可以任意比例发生固溶反应形成固溶体Hf_xTa_1-xC，且固溶体的超高温力学性能、抗氧化侵蚀性能优于HfC、TaC等碳化物陶瓷。由于其具备超高温合金材料的一些特性，因此被称为铪钽合金，其本质是铪钽碳固溶体合金，其中精确化学计量比的Hf_0.2Ta_0.8C的熔点高于单一碳化物(HfC、TaC)的熔点，其熔点高达4215K，是目前人类已知熔点最高的物质。

一般而言，金属材料具备延展性，而典型的陶瓷材料(如SiC、ZrC、ZrB₂、HfC等)不具备延展性，但文献报道Hf_0.2Ta_0.8C铪钽合金具有一定的延展性，即该铪钽合金材料性质介于金属材料和陶瓷材料之间。可见，铪钽碳固溶体合金不仅具有更高的熔点，还综合了TaC和HfC陶瓷的优点，具有杰出的耐超高温抗氧化冲蚀能力，可用于高超声速飞行器热防护系统，以及新一代火箭发动机喉衬部件。