[发明专利]难熔高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种难熔高熵合金的制备方法，其特征在于，所述难熔高熵合金至少含有四种金属元素，其化学组成为W_aMo_bTa_cNb_dZr_eTi_xHf_yCr_mV_nAl_q，a、b、c、d、e、x、y、m、n、q表示各金属元素的摩尔，a:b:c:d:e:x:y:m:n:q＝(0.5-1)：(0.5-1)：(0.5-1)：(0.5-1)：(0.5-1)：(0.5-1)：(0.5-1)：(0.1-0.25)：(0.1-0.25)：(0.1-0.25)，并且W、Mo、Ta、Nb、Zr、Ti和Hf中至少有四种元素在所述难熔高熵合金中的原子数比例达到15～35％；其制备方法包括：

按照所述难熔高熵合金的金属元素组成，使各金属前驱体粉末与溶胶液混和均匀，得到浆料；

将所述浆料雾化造粒，形成合金粉末；

将所述合金粉末依次经过脱脂和还原处理、脱氢和预烧结处理，最后热加工成型；

其中，所述溶胶液是以丙烯酰胺为单体和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂缩聚、交联形成的溶胶体系；

其中，W、Mo的前驱体为金属氧化物，Ta、Nb、Zr、Ti的前驱体为金属氢化物，Hf、Cr、V和Al前驱体为金属单质。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对于所述金属前驱体粉末，W、Mo、Ta、Nb、Zr、Ti的前驱体分别为WO₃、MoO₃、TaH_0.8、NbH₂、ZrH₂、TiH₂。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述难熔高熵合金中W、Mo、Ta、Nb的原子数比例都分别达到15～35％。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述难熔高熵合金中W、Mo、Ta、Nb、Zr的原子数比例都分别达到15～35％。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述难熔高熵合金中Mo、Ta、Nb、Zr、Ti、Hf的原子数比例都分别达到15～35％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶液中还包含分散剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为柠檬酸。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶液是主要由丙烯酰胺为单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、缩聚反应引发剂和溶剂以1.5-2.0wt％、0.3-0.8wt％、0.5-1.0wt％和余量的重量百分比制成。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述使各金属前驱体与溶胶液混和的方法为：将各金属前驱体与含丙烯酰胺为单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和溶剂的混合液混合，然后机械球磨搅拌，之后加入缩聚反应引发剂，搅拌均匀。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述混合液中还包含分散剂。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述机械球磨搅拌的条件为：球料比为3:1-10:1，转速100-300r/min，浆料的固含量为30-60wt％，时间为0.5-20h。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌均匀的条件为：速度800-1500r/min，时间10-30min。