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高熵过渡金属碳化物陶瓷的研究进展
被引量：
7
1
作者
王皓轩
刘巧沐
王一光
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期355-364,共10页
高熵陶瓷作为新型材料,较大的构型熵赋予其独特的性能,其中高熵过渡金属碳化物有望成为高超声速飞行器热防护系统的备选材料。相比于单组元碳化物陶瓷,高熵化的单相陶瓷在综合性能上有较大地提高。目前,高熵过渡金属碳化物陶瓷的研究还...
高熵陶瓷作为新型材料,较大的构型熵赋予其独特的性能,其中高熵过渡金属碳化物有望成为高超声速飞行器热防护系统的备选材料。相比于单组元碳化物陶瓷,高熵化的单相陶瓷在综合性能上有较大地提高。目前,高熵过渡金属碳化物陶瓷的研究还处于初始阶段,关于高熵过渡金属碳化物的成分设计和理论分析还缺少足够的研究支撑。另外,如何制备高纯度高熵过渡金属碳化物还需要进一步探索。在高熵过渡金属碳化物陶瓷的性能方面,还缺少深入的研究。本文针对高熵陶瓷的理论设计和制备方法展开综述,详细介绍了高熵过渡金属碳化物的力学、热导及抗氧化性能的研究进展,并指出了高熵过渡金属碳化物陶瓷在超高温陶瓷领域存在的科学问题,展望了高熵过渡金属碳化物陶瓷未来的发展方向。
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关键词
高熵过渡金属碳化物
陶瓷
构型
熵
力学性能
热导性能
抗氧化性能
综述
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职称材料
(TiVNbMoW)C_(x)高熵陶瓷的单相形成过程与碳空位调控
2
作者
崔宁
张玉新
+4 位作者
王鲁杰
李彤阳
于源
汤华国
乔竹辉
《无机材料学报》
北大核心
2025年第5期511-520,共10页
高熵过渡金属碳化物(HETMCs)因其卓越的物化特性,逐渐成为先进结构材料领域的研究热点,尤其是(TiVNbMoW)C以其出色的力学性能与耐磨性而备受关注。然而,关于(TiVNbMoW)C的单相形成过程及碳空位浓度对其力学性能影响的研究尚存在不足。...
高熵过渡金属碳化物(HETMCs)因其卓越的物化特性,逐渐成为先进结构材料领域的研究热点,尤其是(TiVNbMoW)C以其出色的力学性能与耐磨性而备受关注。然而,关于(TiVNbMoW)C的单相形成过程及碳空位浓度对其力学性能影响的研究尚存在不足。本研究创新性地选用TiC、VC、NbC、Mo_(2)C、WC、单质W粉及石墨粉为原料,采用放电等离子热压烧结技术,成功制备出具有不同碳空位浓度的(TiVNbMoW)C_(x),并系统研究了碳空位对材料的相组成及演变、显微形貌及力学性能的影响,结果如下。1)Ti-V-Nb-Mo-W-C体系在1500℃下Mo、Ti、Nb和V元素对应的碳化物已经开始相互固溶,形成(MoTiNbV)C相;随着温度升高,W元素参与固溶,1700℃时材料实现致密化,1800℃时形成(TiVNbMoW)C高熵单相。2)C与过渡金属质量比(C/TM)对试样的相结构和显微组织影响显著。当C/TM为0.7时,W元素无法固溶,试样由(MoTiNbV)C和W_(2)C两相组成;当C/TM为0.8时,试样为单相(TiVNbMoW)C且存在大量的碳空位;当C/TM为0.9时,碳空位达到饱和;当C/TM为1.0时,碳在试样内部富集,并导致致密化程度下降。3)合适的碳空位浓度有益于细化晶粒并提升材料的力学性能,C/TM为0.8的试样展现出最高的硬度、弹性模量和断裂韧性,综合力学性能最佳。本研究为深入理解(TiVNbMoW)C_(x)高熵碳化物提供了重要基础,未来可通过引入其他元素优化材料性能,拓展其在高端制造等领域的应用。
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关键词
高熵过渡金属碳化物
致密化
碳空位浓度
力学性能
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职称材料
题名
高熵过渡金属碳化物陶瓷的研究进展
被引量：
7
1
作者
王皓轩
刘巧沐
王一光
机构
西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室
中国燃气涡轮研究院
北京理工大学先进技术结构研究院
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期355-364,共10页
基金
国家自然科学基金(51972027)。
文摘
高熵陶瓷作为新型材料,较大的构型熵赋予其独特的性能,其中高熵过渡金属碳化物有望成为高超声速飞行器热防护系统的备选材料。相比于单组元碳化物陶瓷,高熵化的单相陶瓷在综合性能上有较大地提高。目前,高熵过渡金属碳化物陶瓷的研究还处于初始阶段,关于高熵过渡金属碳化物的成分设计和理论分析还缺少足够的研究支撑。另外,如何制备高纯度高熵过渡金属碳化物还需要进一步探索。在高熵过渡金属碳化物陶瓷的性能方面,还缺少深入的研究。本文针对高熵陶瓷的理论设计和制备方法展开综述,详细介绍了高熵过渡金属碳化物的力学、热导及抗氧化性能的研究进展,并指出了高熵过渡金属碳化物陶瓷在超高温陶瓷领域存在的科学问题,展望了高熵过渡金属碳化物陶瓷未来的发展方向。
关键词
高熵过渡金属碳化物
陶瓷
构型
熵
力学性能
热导性能
抗氧化性能
综述
Keywords
high-entropy transition metal carbide
configurational entropy
mechanical property
thermal conductivity
oxidation-resistance
review
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
(TiVNbMoW)C_(x)高熵陶瓷的单相形成过程与碳空位调控
2
作者
崔宁
张玉新
王鲁杰
李彤阳
于源
汤华国
乔竹辉
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
中国科学院兰州化学物理研究所
烟台先进材料与绿色制造山东省实验室
烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院
出处
《无机材料学报》
北大核心
2025年第5期511-520,共10页
基金
国家自然科学基金(252102080,52375217)
山东省实验室(SYS202204)
甘肃省青年科学基金(23JRRA598)。
文摘
高熵过渡金属碳化物(HETMCs)因其卓越的物化特性,逐渐成为先进结构材料领域的研究热点,尤其是(TiVNbMoW)C以其出色的力学性能与耐磨性而备受关注。然而,关于(TiVNbMoW)C的单相形成过程及碳空位浓度对其力学性能影响的研究尚存在不足。本研究创新性地选用TiC、VC、NbC、Mo_(2)C、WC、单质W粉及石墨粉为原料,采用放电等离子热压烧结技术,成功制备出具有不同碳空位浓度的(TiVNbMoW)C_(x),并系统研究了碳空位对材料的相组成及演变、显微形貌及力学性能的影响,结果如下。1)Ti-V-Nb-Mo-W-C体系在1500℃下Mo、Ti、Nb和V元素对应的碳化物已经开始相互固溶,形成(MoTiNbV)C相;随着温度升高,W元素参与固溶,1700℃时材料实现致密化,1800℃时形成(TiVNbMoW)C高熵单相。2)C与过渡金属质量比(C/TM)对试样的相结构和显微组织影响显著。当C/TM为0.7时,W元素无法固溶,试样由(MoTiNbV)C和W_(2)C两相组成;当C/TM为0.8时,试样为单相(TiVNbMoW)C且存在大量的碳空位;当C/TM为0.9时,碳空位达到饱和;当C/TM为1.0时,碳在试样内部富集,并导致致密化程度下降。3)合适的碳空位浓度有益于细化晶粒并提升材料的力学性能,C/TM为0.8的试样展现出最高的硬度、弹性模量和断裂韧性,综合力学性能最佳。本研究为深入理解(TiVNbMoW)C_(x)高熵碳化物提供了重要基础,未来可通过引入其他元素优化材料性能,拓展其在高端制造等领域的应用。
关键词
高熵过渡金属碳化物
致密化
碳空位浓度
力学性能
Keywords
high-entropy transition metal carbide
densification
carbon vacancy concentration
mechanical property
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
在线阅读
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高熵过渡金属碳化物陶瓷的研究进展
王皓轩
刘巧沐
王一光
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
(TiVNbMoW)C_(x)高熵陶瓷的单相形成过程与碳空位调控
崔宁
张玉新
王鲁杰
李彤阳
于源
汤华国
乔竹辉
《无机材料学报》
北大核心
2025
0
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