[发明专利]一种高硬度高导电率的高熵陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高硬度高导电率的高熵陶瓷，其特征在于：所述高熵陶瓷化学式为(A_aB_bC_cD_dE_e)B₁₂；其中，A、B、C、D、E为稀土元素Dy、Ho、Er、Tm、Lu、Gd、Nd、Ce、La中的五种；a、b、c、d和e均在0.05～0.35之间，且a+b+c+d+e＝1。

2.根据权利要求1所述的高熵陶瓷，其特征在于：所述高熵陶瓷包括不可避免的C和O杂质，杂质总含量≤0.05％。

3.一种如权利要求1所述的高硬度高导电率的高熵陶瓷的制备方法，包括：

(1)按计量配比将稀土氧化物和过量的无定型硼粉混合均匀，置于石墨模具中在真空条件下高温反应得到(A_aB_bC_cD_dE_e)B₁₂高熵陶瓷粉体；

(2)将(A_aB_bC_cD_dE_e)B₁₂高熵陶瓷粉破碎成粉末，再次置于石墨磨具中采用放电等离子烧结工艺烧结，得到高硬度高导电率的高熵陶瓷。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的稀土氧化物的粒径为5-200μm，质量纯度大于99％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的无定型硼粉的粒径为5-200μm，质量纯度大于99％，且无定型硼粉添加量在理论计算量102％～115％之间。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的混合均匀是将原料放置于球磨罐中，以ZrO₂为球磨珠，球磨罐转速为60-180转/分钟，混料时间为10-100小时，将原料混成均匀粉体。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中在真空条件下高温反应具体参数为：真空度小于300Pa，反应温度为1400-1700℃，升温速度为5-25℃，保温时间为15-60分钟，保温结束后随炉冷却。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的粉末的粒径为1-10μm。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中放电等离子烧结工艺具体参数为：烧结温度为1500-1700℃，升温速度为80-120℃，保温时间为2-10分钟，真空度小于300Pa。

10.一种如权利要求1所述的高硬度高导电率的高熵陶瓷在电器设备中的应用。