[发明专利]一种多孔高熵六硼化物陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多孔高熵六硼化物陶瓷及其制备方法，尤其涉及一种低密度、高强度、高孔隙率、高透气性超高温多孔高熵六硼化物陶瓷及利用真空条件下高温气固相反应和高温部分烧结制备超高温多孔高熵六硼化物陶瓷的方法，属于超高温多孔陶瓷领域，所述的低密度是指密度不大于1.73g/cm³，高强度是指强度不低于11MPa，高孔隙率是指孔隙率不低于64％，高透气性是指透气率不低于2.65×10^‑11m²,高熵是指六硼化物陶瓷中金属元素的种类不低于五种。

技术领域

本发明涉及一种多孔高熵六硼化物陶瓷及其制备方法，尤其涉及一种低密度、高强度、高孔隙率、高透气性超高温多孔高熵六硼化物陶瓷及利用真空条件下高温气固相反应和高温部分烧结制备超高温多孔高熵六硼化物陶瓷的方法，属于超高温多孔陶瓷领域，所述的低密度是指密度不大于1.73g/cm³，高强度是指强度不低于11MPa，高孔隙率是指孔隙率不低于64％，高透气性是指透气率不低于2.65×10^-11m²,高熵是指六硼化物陶瓷中金属元素的种类不低于五种。

背景技术

现有的高超声速飞行器的高温隔热陶瓷材料以氧化硅、氧化铝和氧化锆等体系为主，实际应用中以这些体系的多孔形式进行应用。但这些体系都存在比较明显的不足，即这些体系的多孔材料在高温下会发生明显的烧结现象，导致多孔材料的热导率在高温下有明显的上升，这将提高基体所承受的温度压力，并最终引发飞行器的失效。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种多孔高熵六硼化物陶瓷及其制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种多孔高熵六硼化物陶瓷，该六硼化物陶瓷的原料包括Y₂O₃粉末、Yb₂O₃粉末、Sm₂O₃粉末、Nd₂O₃粉末、Eu₂O₃粉末及B₄C粉末，Y₂O₃粉末、Yb₂O₃粉末、Sm₂O₃粉末、Nd₂O₃粉末、Eu₂O₃粉末及B₄C粉末的摩尔比为1:1:1:1:1:15-15.4；

原料还可以为Y₂O₃粉末、Yb₂O₃粉末、Sm₂O₃粉末、Nd₂O₃粉末、Eu₂O₃粉末和硼粉，Y₂O₃粉末、Yb₂O₃粉末、Sm₂O₃粉末、Nd₂O₃粉末、Eu₂O₃粉末和硼粉的摩尔比为1:1:1:1:1:70-70.6；

该六硼化物陶瓷的结构式为(Y_0.2Yb_0.2Sm_0.2Nd_0.2Eu_0.2)B₆；

该六硼化物陶瓷的孔隙率为64％-71％；该多孔陶瓷的透气率为2.65-2.73×10^-11m²；该多孔陶瓷的压缩强度为11-32MPa。

一种多孔高熵六硼化物陶瓷的制备方法，该方法的步骤包括：