[发明专利]一种高熵稳定稀土钽酸盐/铌酸盐陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种高熵稳定稀土钽酸盐/铌酸盐陶瓷的制备方法，其特征在于，以稀土氧化物RE₂O₃、氧化钽Ta₂O₅、氧化铌Nb₂O₅和MO₂氧化物作为原料，以A₃BO₇型稀土钽/铌酸盐RE₃Ta_1-xNb_xO₇陶瓷为基体，添加三种及三种以上不同的MO₂氧化物对A和B位置处的稀土和钽/铌元素进行等量取代，得到化合物高熵稳定稀土钽酸盐/铌酸盐陶瓷，其化学式为RE_3-yTa_1-y/2-xNb_x-y/2M_2yO₇，其中1≥x＞0，1＞y＞0.1；其中，RE为稀土元素，M选自Sn、Ti、Zr、Hf中的至少三种；所述制备方法具体步骤如下：

(1)、按照所需化学计量比称量原料RE₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和三种及三种以上不同的MO₂氧化物，进行煅烧，煅烧温度为800-1200℃，煅烧时间为2-5小时；然后冷却降温，加入球磨介质和球磨助剂，进行球磨，球磨时间为12-36小时，球磨机转速为400-600r/min；球磨结束后，于90-100℃干燥5-8小时，再过200-400目筛得到粉末；

所述球磨介质为氧化锆球，球料比为1:(2-3)；所述球磨助剂为无水乙醇，原料与球磨助剂的质量比为1:(2-3)；

(2)、称取步骤(1)过筛后的粉末进行放电等离子烧结，放电等离子烧结条件为：1200-1400℃，100-120MPa，4-10min，制得块状的高熵稳定稀土钽酸盐/铌酸盐陶瓷；

(3)、将烧结后的块体陶瓷进行保温退火除碳，保温退火除碳条件为：烧结后的块体陶瓷冷却后，再于1000-1400℃保温2-6小时，最终得到致密的高熵稳定稀土钽酸盐/铌酸盐陶瓷。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：通过调控化合物RE_3-yTa_1-y/2-xNb_x-y/2M_2yO₇中的x和y的值实现稀土钽/铌酸盐陶瓷结构由A₃BO₇型向A₂B₂O₇型的转变。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述稀土氧化物RE₂O₃中，RE选自Y、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：添加三种及三种以上含量相同的MO₂氧化物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法制备得到的高熵稳定稀土钽酸盐/铌酸盐陶瓷，其特征在于，其化学式为RE_3-yTa_1-y/2-xNb_x-y/2M_2yO₇，其中1≥x＞0，1＞y＞0.1。