[发明专利]一种纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料的制备方法，其特征在于，所述纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料包括：(Re_0.25W_0.25Mo_0.25Ta_0.25)B₂、(Re_0.25Os_0.25W_0.25Mo_0.25)B₂、(Re_0.2Os_0.2W_0.2Mo_0.2Ta_0.2)B₂、(Re_0.2Os_0.2W_0.2Mo_0.2Cr_0.2)B₂高熵陶瓷材料中的任一种；

所述制备方法包括：

依据各元素在名义化学式中所占的原子比例，称取各初始原料的所需质量，然后将各所述初始原料混合均匀，获得混合原料；

将所述混合原料压缩成型，获得素坯；

将所述素坯置于反应腔体中，保持压力为1-25GPa，温度为800-2000℃进行高温高压相变及烧结，获得纳/微米结构的所述纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温高压相变及烧结的时间为至少10min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温高压相变及烧结的时间为10-120min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合原料的D50粒径为10-300nm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合原料的D50粒径为10-200nm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述各初始原料中的各金属原料为：与所述纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料中的金属元素对应的金属单质。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，各金属原料及非晶硼混合均匀包括：将各所述金属原料及所述非晶硼混合，在300-500rmp的条件下球磨10-23h。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的方式为间歇球磨，每球磨20-40min间歇10-20min。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法，其特征在于，将所述混合原料压缩成型之前，将所述混合原料真空热处理，所述真空热处理的真空度为(2-5)×10^-3Pa，所述真空热处理的温度为500-600℃。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将所述素坯置于具有所述反应腔体的高温高压实验装置的反应元件中进行所述高温高压相变及烧结，所述反应元件包括基于国产六面顶压机的一级高压装置及二级增压实验装置、德国1000吨6-8模大腔体压机、国外进口的Kawai型、Walker型或DIA型多面顶压机。

11.一种纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料，其特征在于，其由权利要求1-10任意一项所述的制备方法制得，所述纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料的晶粒尺寸为纳米级和/或亚微米级。

12.根据权利要求11所述的纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料，其特征在于，所述纳/微米结构过渡金属硼化物高熵陶瓷块体材料的尺寸为毫米-厘米级。