[发明专利]一种极度混溶的21元高熵合金纳米颗粒及其制备方法

权利要求书

1.一种极度混溶的21元高熵合金纳米颗粒，其特征在于，该高熵合金纳米颗粒包含21种元素：铁、钴、镍、钛、钒、铬、铜、铝、钇、铌、钼、钽、钨、锌、镉、铅、铋、银、铟、锰、锡，每种元素的原子百分比成分为1％-10％。

2.根据权利要求1所述的一种极度混溶的21元高熵合金纳米颗粒，其特征在于，该极度混溶的21元高熵合金纳米颗粒晶体结构是简单固溶体结构，其混合熵大于等于18.0J/mol/K。

3.根据权利要求1或2所述的一种极度混溶的21元高熵合金纳米颗粒，其特征在于，该极度混溶的21元高熵合金纳米颗粒的粒径为10-500nm。

4.一种如权利要求1-3任一所述的21元高熵合金纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料配制：将金属原料粉末按照原子比Fe:Co:Ni:Cr:Y:Ti:V:Cu:Al:Nb:Mo:Ta:W:Zn:Cd:Pb:Bi:Ag:In:Mn:Sn＝1:(0.5-2):(0.5-2):(0.5-2):(0.5-2):(3-15):(3-15):(0.3-1):(0.3-1):(10-30):(10-30):(10-30):(10-30):(0.1-0.5):(0.1-0.5):(0.1-0.5):(0.1-0.5):(0.1-0.8):(0.1-0.8):(0.1-0.8):(0.1-0.8)均匀混合，并压制成金属块；

(2)电弧放电：将步骤(1)准备好的原料金属块放置在高真空电弧制粉设备中作阳极，钨电极棒作阴极，依次通过机械泵、分子泵抽真空至10^-2Pa以下；随后充入惰性气体与氢气的混合气体，使炉腔内总气压保持在100-10⁵Pa；接通电源，控制电压20-30V、电流200-350A，引燃电弧1-15min，蒸发原料金属块；

(3)快速过冷：在步骤(2)电弧放电的同时，在样品收集板内通入液氮对金属蒸汽进行快速过冷，反应结束后静置钝化处理6h以上，得到极度混溶的21元高熵合金纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，金属原料粉末的质量百分数均为99％以上，粒径为1-100μm。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，惰性气体与氢气的混合气体体积比为1：0.1-100。

7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，惰性气体为氦气、氖气和氩气中的一种或多种混合气体。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，惰性气体为氦气、氖气和氩气中的一种或多种混合气体。