[发明专利]一种缺碳型高熵过渡金属碳化物陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种缺碳型高熵过渡金属碳化物陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料为(A_aB_bC_cD_dE_eF_f)C_1-x陶瓷材料，其中A，B，C，D，E，F为过渡金属元素Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo或W，其中0.01≤x≤0.3，金属元素的含量范围为0.01≤(a，b，c，d，e，f)≤0.44。

2.根据权利要求1所述陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料是由单相高熵碳化物与金属单质或不同金属单质的混合物共混，干燥，然后放电等离子烧结得到；所述金属单质包括金属Ti、Hf、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo或W。

3.一种缺碳型高熵过渡金属碳化物陶瓷材料的制备方法，包括：

(1)将五种过渡金属氧化物与炭黑或石墨共混，干燥，以无压炉在真空状态下热处理，冷却，得到单相高熵碳化物；

(2)将步骤(1)中单相高熵碳化物与金属单质或不同金属单质的混合物以摩尔比7:3～99:1共混，干燥，放电等离子烧结，得到缺碳型高熵过渡金属碳化物陶瓷材料，其中金属单质包括金属Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo或W。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中五种过渡金属氧化物选自TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、Cr₂O₃、MoO₃、WO₃。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中无压放电等离子烧结的工艺参数为：以5-20℃/min升温至1500-1800℃，保温30-90分钟。

6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中不同金属单质的混合物为五种金属单质以摩尔比1:1:1:1:1混合得到。

7.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(1)、(2)中共混的方式为湿法行星球磨，所述湿法行星球磨为：球磨介质为乙醇或丙酮，磨球材质为ZrO₂或WC，具体采用湿法滚式球磨工艺，在60～200转/分钟的转速下，将原料球磨混合5-48h，烘干。

8.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中放电等离子烧结的工艺参数为：以50-100℃/min的升温速率升温至1700-2300℃，并在30-80MPa的外加压强下，在真空条件下或氩气气氛中，烧结5-30min。

9.一种如权利要求1所述陶瓷材料的应用。