[发明专利]一种多组元纳米晶金属硼化物的制备方法在审
| 申请号： | 201810007655.X | 申请日： | 2018-01-04 |
| 公开（公告）号： | CN108164267A | 公开（公告）日： | 2018-06-15 |
| 发明（设计）人： | 沈同德;赵燕燕;辛圣炜;张咪;孙宝茹 | 申请（专利权）人： | 燕山大学 |
| 主分类号： | C04B35/58 | 分类号： | C04B35/58;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/645;C04B35/65 |
| 代理公司： | 秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙) 13116 | 代理人： | 刘建年 |
| 地址： | 066004 河北省*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | 一种多组元纳米晶金属硼化物的制备方法，其主要是将Ti、Zr、Ta、Hf、Nb、B2元素的混合粉末在球磨罐中研磨后，将粉末用正己烷浸泡后烘干；装入BN模具中，用六面顶液压机进行高温高压处理，然后开启加热装置升温至800‑1500℃，保压、保温0.5小时后；对块体进行水冷，形成块体材料；将块体材料放入石墨模具中，在SPS设备上施40MPa压力，Ar气氛保护下升温至1500‑1700℃，随炉冷却至50℃以下，卸压通入空气，解除真空，打磨去除表面层以及抛光，获得多组元纳米晶金属硼化物。本发明在较低的烧结温度下，获得了高硬度、高韧性的烧结块体，维氏硬度为达到28GPa，断裂韧性达到11.2MPa·m1/2；烧结体物相组成为单相的TMB2，晶体结构较为简单。 1 | ||
| 搜索关键词： | 金属硼化物 多组元 纳米晶 块体材料 烧结 制备 高温高压处理 六面顶液压机 断裂韧性 混合粉末 加热装置 晶体结构 烧结块体 石墨模具 随炉冷却 通入空气 维氏硬度 研磨 抛光 表面层 高韧性 高硬度 正己烷 烘干 保压 放入 块体 球磨 去除 水冷 体物 卸压 保温 打磨 模具 装入 浸泡 | ||
【主权项】：
1.一种多组元纳米晶金属硼化物的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：
(1)按摩尔比Ti：Zr：Ta：Hf：Nb：B2＝0.2:0.2:0.2:0.2:0.2:2的比例配置元素混合物；
(2)按步骤(1)将各元素充分混合，混合后的粉末与WC球密封于充满氩气的WC球磨罐中，球料比为1:3，使用高能球磨机对罐体中的粉末进行机械研磨，每球磨2小时，暂停15分钟为一个循环，共8‑12个循环，机械研磨16‑24个小时后，在手套箱中取出研磨的粉末；
(3)将步骤(2)中的粉末用正己烷浸泡，然后在干燥箱中80℃烘干24小时；
(4)将步骤(3)烘干后的粉末装入BN模具中，用六面顶液压机对装在BN模具中的粉末进行高温高压处理，粉末实际所受的压力为5GPa，在超压结束后的100秒开启加热装置，升温至800‑1500℃，在5GPa保压、保温0.5小时；
(5)对高温高压后的块体进行水冷，冷却时间为10分钟，最终形成块体材料；
(6)将高温高压后的块体材料放入石墨模具中，在SPS设备上施40MPa压力，Ar气氛保护下以50℃/min升温至1500‑1700℃，随炉冷却至50℃以下，卸压通入空气，解除真空，取出烧结体，对烧结体进行打磨、去除表面层以及抛光等处理，获得致密的烧结块体材料即多组元纳米晶金属硼化物。
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