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。 展开更多

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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高熵碳化物陶瓷材料研究进展

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作者 解陈一 刘荣军 +2 位作者 王衍飞 李端 缪花明 《材料工程》 北大核心 2025年第8期44-57,共14页

高熵陶瓷因其优异的综合性能,相较于传统陶瓷材料更能适应极端服役环境的需求,近年来受到国内外学者的广泛关注。得益于“高熵效应”,高熵碳化物陶瓷在力学性能、抗氧化性能和高温稳定性等方面具有更出色的表现。本文简要介绍了高熵陶... 高熵陶瓷因其优异的综合性能,相较于传统陶瓷材料更能适应极端服役环境的需求,近年来受到国内外学者的广泛关注。得益于“高熵效应”,高熵碳化物陶瓷在力学性能、抗氧化性能和高温稳定性等方面具有更出色的表现。本文简要介绍了高熵陶瓷的研究现状,归纳和总结了高熵碳化物陶瓷粉体和块体的制备方法;对高熵碳化物陶瓷的力学性能、导热性能、抗氧化性能、高温稳定性、耐烧蚀性能的相关研究进行了综述与讨论,并简述了机器学习在高熵陶瓷体系开发中的应用;最后针对目前高熵碳化物陶瓷材料研究中存在的问题,对新体系开发、制备方法、高温性能测试、机器学习与理论计算等方面进行了总结与展望。 展开更多

关键词 高熵陶瓷 碳化物 制备工艺 力学性能 抗氧化性 机器学习

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高熵金属硼化物超高温陶瓷制备及性能研究进展

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作者 李峻西 段娟 +2 位作者 刘镇源 张达 梁风 《航空制造技术》 北大核心 2025年第3期102-116,共15页

多主元素概念的提出为开发适用于先进涡轮机发动机、核反应堆和高超声速飞行器等极端环境的新型高熵陶瓷材料开辟了广阔前景。作为一种新型高熵陶瓷,高熵金属硼化物具有高硬度、高温强度、低热导率和抗辐照性能,适用于航空航天等领域。... 多主元素概念的提出为开发适用于先进涡轮机发动机、核反应堆和高超声速飞行器等极端环境的新型高熵陶瓷材料开辟了广阔前景。作为一种新型高熵陶瓷,高熵金属硼化物具有高硬度、高温强度、低热导率和抗辐照性能,适用于航空航天等领域。本文详细综述了高熵金属硼化物粉体及其陶瓷的制备技术,评估了各种方法的优缺点。通过对近几年国内外在超硬陶瓷和超高温陶瓷领域研究进展的概述,揭示了高熵金属硼化物在材料科学中的前沿地位。最后,对高熵金属硼化物的未来研究方向(如先进粉体制备技术、高效陶瓷烧结技术、机器学习和计算机模拟等)进行了深入探讨,为促进其制备、性能提升和广泛应用提供科学依据和技术支持。 展开更多

关键词 高熵金属硼化物 粉体制备 陶瓷烧结 结构特性 超硬陶瓷 超高温陶瓷

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高熵合金FeCoNiMoW粘结相对高熵(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)基金属陶瓷力学性能的影响

4

作者 夏鹏 张厚安 +5 位作者 廉冀琼 乔东旭 陶鑫 张云浩 党伟 古思勇 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第3期283-291,共9页

传统Ti(C,N)基金属陶瓷多以Co/Ni为粘结相,本文以高熵(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)陶瓷为硬质相、高熵合金FeCoNiMoW为粘结相,采用真空烧结制备了高熵(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)基金属陶瓷,探索了烧结工艺和粘结相含量对材料力学性能的影响,利用X射... 传统Ti(C,N)基金属陶瓷多以Co/Ni为粘结相,本文以高熵(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)陶瓷为硬质相、高熵合金FeCoNiMoW为粘结相,采用真空烧结制备了高熵(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)基金属陶瓷,探索了烧结工艺和粘结相含量对材料力学性能的影响,利用X射线衍射分析了其相组成和扫描电子显微镜观察了其微观结构。结果表明:含质量分数5%FeCoNiMoW的金属陶瓷于1450℃烧结1 h,具有最佳的综合力学性能,其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为HV301844.99、1430 MPa和9.91 MPa·m^(1/2),比含质量分数15%Co/Ni金属粘结相的高熵金属陶瓷的抗弯强度和硬度分别提高了14.40%和5.28%,归因于FeCoNiMoW高熵合金粘结相,引起了较大的晶格畸变效应和迟滞扩散效应,以及FeCoNiMoW高温烧结过程中形成的Mo2C相,提高了硬质相与粘结相间的润湿性。这为制备高强高硬Ti(C,N)基金属陶瓷提供了新的策略。 展开更多

关键词 Ti(C N)基金属陶瓷 高熵合金 真空烧结 力学性能 微观结构

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在碳化物陶瓷中构筑金属原子层分相共生结构

5

作者 鲍伟超 郭晓杰 +5 位作者 辛晓婷 彭湃 王新刚 刘吉轩 张国军 许钫钫 《无机材料学报》 北大核心 2025年第1期17-22,共6页

在保持结构陶瓷高硬度的同时提高其韧性和塑性,可以显著拓展其在极端环境中的应用前景,其中微结构设计是一项重要策略。本工作研究了在碳化物陶瓷中构筑金属单原子层分相共生结构的可行性。以过渡金属单质、石墨和少量Al为原材料,采用... 在保持结构陶瓷高硬度的同时提高其韧性和塑性,可以显著拓展其在极端环境中的应用前景,其中微结构设计是一项重要策略。本工作研究了在碳化物陶瓷中构筑金属单原子层分相共生结构的可行性。以过渡金属单质、石墨和少量Al为原材料,采用放电等离子体烧结工艺在1900℃和30 MPa压力下制备不同组元数的过渡金属碳化物陶瓷,发现只有高熵(TiZrHfNbTa)C陶瓷形成了Al原子层分相共生结构。该结构不是长程序的单相化合物(如MAX相),而是一种无周期性的碳化物和金属单原子层交叉堆叠的复合物。通过纳米至原子尺度的球差校正透射电子显微镜和能谱表征,揭示了少量Al单原子层无周期性地嵌入高熵碳化物面心立方结构的{111}面。结合第一性原理计算,发现形成原子层分相共生结构的关键因素不是Al在不同碳化物晶格中的扩散差异,而是高熵带来的热力学稳定性、晶格畸变和迟滞扩散效应等。本研究有助于推动结构陶瓷中原子尺度微结构的设计和调控,从而获得硬度-强度-韧性综合力学性能优异的结构陶瓷。 展开更多

关键词 结构陶瓷 高熵碳化物陶瓷 金属原子层分相 共生结构

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(TiVNbMoW)C_(x)高熵陶瓷的单相形成过程与碳空位调控

6

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。 展开更多

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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高熵碳化物超高温陶瓷的研究进展 被引量：4

7

作者 蔡飞燕 倪德伟 董绍明 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期591-608,共18页

高速飞行技术的发展对高性能热结构材料提出了迫切需求。高熵碳化物(HECs)陶瓷作为近年来发展迅速的一类新型材料,兼具高熵陶瓷与超高温陶瓷的优良特性,在极端服役环境中具有广阔的应用前景,因此得到国内外学者的广泛关注。相比仅含有... 高速飞行技术的发展对高性能热结构材料提出了迫切需求。高熵碳化物(HECs)陶瓷作为近年来发展迅速的一类新型材料,兼具高熵陶瓷与超高温陶瓷的优良特性,在极端服役环境中具有广阔的应用前景,因此得到国内外学者的广泛关注。相比仅含有一种或两种过渡金属元素的传统超高温碳化物陶瓷,HECs综合性能有所提升,且具有更强的组成和性能可设计性,因此具备较大的发展潜力。经过对HECs的不断探索,研究人员获得了许多有趣的结果,开发了多种HECs的制备方法,对HECs的显微结构和性能的认识也更加深入。本文综述了HECs的基本理论以及从实验过程中获得的规律;对HECs粉体、HECs块体、HECs涂层及薄膜,以及纤维增强HECs基复合材料的制备方法进行了梳理和归纳;并对HECs的力学、热学等性能,尤其是与高温应用相关的抗氧化、抗烧蚀性能的研究进展进行了综述和讨论。最后,针对HECs研究中有待进一步完善的科学问题,对HECs的未来发展提出了展望。 展开更多

关键词 高熵碳化物 超高温陶瓷 力学性能 抗氧化性能 抗烧蚀性能 综述

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高熵过渡金属硼化物陶瓷的研究进展 被引量：3

8

作者 冯适 李海亮 +4 位作者 黄倩 杜宗伟 汪嘉植 郑文潇 田松 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-9,共9页

高熵过渡金属硼化物陶瓷作为一种重要的高熵陶瓷,具有超高的硬度、优异抗氧化性能和电磁屏蔽与吸波性能,在航空航天、汽车工业、精密加工等领域具有潜在的广阔应用前景。基于近年相关研究,从理论设计、材料制备和性能研究三个方面综述... 高熵过渡金属硼化物陶瓷作为一种重要的高熵陶瓷,具有超高的硬度、优异抗氧化性能和电磁屏蔽与吸波性能,在航空航天、汽车工业、精密加工等领域具有潜在的广阔应用前景。基于近年相关研究,从理论设计、材料制备和性能研究三个方面综述了高熵过渡金属硼化物陶瓷的相关研究结果,并展望了高熵过渡金属硼化物陶瓷的未来前景和发展方向。 展开更多

关键词 高熵陶瓷 过渡金属硼化物 体系计算 制备方法 材料性能

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硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物研究进展

9

作者 彭杰 刘江昊 张海军 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期170-176,共7页

硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物具有成本低、效率高且可以合成高纯度目标产物的优势。从硼热/碳热还原法的原理出发,综述了近年来硼热/碳热还原法制备ZrB_(2)、HfB_(2)、WB_(2)和高熵二硼化物粉体的研究现状,总结了过渡金属二硼... 硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物具有成本低、效率高且可以合成高纯度目标产物的优势。从硼热/碳热还原法的原理出发,综述了近年来硼热/碳热还原法制备ZrB_(2)、HfB_(2)、WB_(2)和高熵二硼化物粉体的研究现状,总结了过渡金属二硼化物结构陶瓷的研究进展及存在的问题,并对硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物粉体及二硼化物结构陶瓷未来的发展进行展望。 展开更多

关键词 过渡金属二硼化物 硼热/碳热还原法 ZrB_(2) HfB_(2) 高熵二硼化物 结构陶瓷

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Ti(C,N)基金属陶瓷中过渡族金属碳化物添加剂的研究进展 被引量：4

10

作者 邹仕民 曹顺华 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 2007年第4期57-60,65,共5页

简述了Ti(C,N)金属陶瓷的典型结构,着重介绍了过渡族金属碳化物添加剂(如纳米TiC/TiN、Mo2C、WC、TaC、NbC、VC、Cr3C2等)对Ti(C,N)金属陶瓷材料微观结构和力学性能的影响。指出通过合理添加金属碳化物添加剂,可望制备出综合性能优异的T... 简述了Ti(C,N)金属陶瓷的典型结构,着重介绍了过渡族金属碳化物添加剂(如纳米TiC/TiN、Mo2C、WC、TaC、NbC、VC、Cr3C2等)对Ti(C,N)金属陶瓷材料微观结构和力学性能的影响。指出通过合理添加金属碳化物添加剂,可望制备出综合性能优异的Ti(C,N)金属陶瓷。 展开更多

关键词 Ti(C N) 金属陶瓷 过渡族金属碳化物 添加剂 研究进展

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(Si_(0.2)Ti_(0.2)Nb_(0.2)Ta_(0.2)V_(0.2))C高熵陶瓷的低温制备及吸波性能 被引量：2

11

作者 张昊 黄宗玥 +1 位作者 张妍彬 魏剑 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期42-47,共6页

寻求具有良好耐高温及力学性能的新型陶瓷材料是吸波材料领域的研究热点之一。高熵碳化物陶瓷具有高温热稳定性及抗氧化性好等优点,但合成温度高且吸波性能研究较少,限制了其在高温吸波材料领域的应用。本工作采用熔盐法合成了多晶岩盐... 寻求具有良好耐高温及力学性能的新型陶瓷材料是吸波材料领域的研究热点之一。高熵碳化物陶瓷具有高温热稳定性及抗氧化性好等优点,但合成温度高且吸波性能研究较少,限制了其在高温吸波材料领域的应用。本工作采用熔盐法合成了多晶岩盐晶型(Si_(0.2)Ti_(0.2)Nb_(0.2)Ta_(0.2)V_(0.2))C高熵碳化物陶瓷,研究了其物相组成、微观形貌及吸波特性。结果表明:随着反应温度的升高,样品的衍射峰逐渐锐化,吸波性能明显提高。当反应温度为1500℃时,3.72 GHz时最低反射损耗达-34.68 dB;与已报道的高熵碳化物陶瓷相比,在相同的有效吸收带宽(2.3 GHz)下,涂层厚度减少了13.3%(1.5 mm降低到1.3 mm),其介电损耗主要来源于极化损耗和导电损耗。本工作制备的高熵碳化物陶瓷可以为研究制备新型环境适应、耐高温、抗冲击的高性能单相吸波材料提供新途径。 展开更多

关键词 高熵碳化物陶瓷 吸波材料 吸波性能 介电损耗 熔盐法

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TiNbTaZrAl高熵合金黏结剂对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响 被引量：5

12

作者 刘美玲 海万秀 陈宇红 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1360-1372,共13页

采用机械合金化制备了TiNbTaZrAl难熔高熵合金,加入采用放电等离子法制备的Ti(C,N)基金属陶瓷。借助物相分析和形貌表征优化了温度和压力的制备工艺参数。通过XRD、SEM/EDS、TEM、维氏硬度计等对陶瓷进行表征,研究了不同高熵合金加入量... 采用机械合金化制备了TiNbTaZrAl难熔高熵合金,加入采用放电等离子法制备的Ti(C,N)基金属陶瓷。借助物相分析和形貌表征优化了温度和压力的制备工艺参数。通过XRD、SEM/EDS、TEM、维氏硬度计等对陶瓷进行表征,研究了不同高熵合金加入量对陶瓷的物相、微观组织及力学性能的影响。。结果表明:相比Co黏结剂,TiNbTaZrAl高熵合金的加入可以促进碳化物的固溶和Ti(C,N)晶粒的细化。高熵合金加入量为7.5%(质量分数)时,陶瓷力学性能最优。在优选温度1600℃和压力30 MPa的工艺参数下,采用高熵合金黏结剂的Ti(C,N)基金属陶瓷的维氏硬度和断裂韧性,分别达到(1960.4±40)MPa和(10.01±0.25)MPa∙m^(1/2),相比采用Co黏结剂的金属陶瓷分别提升了11.68%和9.28%。 展开更多

关键词 TI(C N)基金属陶瓷 TiNbTaZrAl 难熔高熵合金 力学性能

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Al_(x)CoCrFeNi高熵合金黏结剂对Ti(C,N)基金属陶瓷微观结构和高温抗氧化性能的影响 被引量：1

13

作者 方丁 余泽 苟绍轩 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期51-56,共6页

以Al_(x)CoCrFeNi高熵合金(x=0,0.5,1,物质的量比)作为黏结剂,采用低压烧结法制备Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了Al_(x)CoCrFeNi高熵合金黏结剂对金属陶瓷微观结构和高温抗氧化性能的影响。结果表明:所制备的金属陶瓷均主要由面心立方(FCC)... 以Al_(x)CoCrFeNi高熵合金(x=0,0.5,1,物质的量比)作为黏结剂,采用低压烧结法制备Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了Al_(x)CoCrFeNi高熵合金黏结剂对金属陶瓷微观结构和高温抗氧化性能的影响。结果表明:所制备的金属陶瓷均主要由面心立方(FCC)结构的Ti(C,N)相和FCC结构的高熵合金黏结相组成,在高温烧结时Al_(0.5)CoCrFeNi和AlCoCrFeNi高熵合金发生了体心立方(BCC)结构相到FCC结构相的转变;金属陶瓷中均形成了典型的芯-环结构,以AlCoCrFeNi高熵合金为黏结剂制备的金属陶瓷中含有较多孔隙;在1000℃氧化6 h后,以CoCrFeNi、Al_(0.5)CoCrFeNi和AlCoCrFeNi高熵合金为黏结剂制备的金属陶瓷的单位面积质量增加量分别为3.58,2.95,2.81 mg·cm^(-2),以Al-CoCrFeNi高熵合金为黏结剂制备的金属陶瓷具有最优的高温抗氧化性能。 展开更多

关键词 TI(C N)基金属陶瓷 Al_(x)CoCrFeNi高熵合金 微观结构 高温抗氧化性能

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液相聚合物前驱体法制备高熵碳化物纳米粉体 被引量：6

14

作者 孙娅楠 叶丽 +5 位作者 赵文英 陈凤华 邱文丰 韩伟健 刘伟 赵彤 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期393-398,共6页

高熵碳化物陶瓷是近年来发展的新型材料,由于具有高硬度、高模量和低热导率等优异性能而备受关注。液相聚合物前驱体法在陶瓷化过程中可以实现多元素的均匀分散,制备高熵陶瓷具有独特的优势,但是相关报道较少。本研究以金属醇盐为原料,... 高熵碳化物陶瓷是近年来发展的新型材料,由于具有高硬度、高模量和低热导率等优异性能而备受关注。液相聚合物前驱体法在陶瓷化过程中可以实现多元素的均匀分散,制备高熵陶瓷具有独特的优势,但是相关报道较少。本研究以金属醇盐为原料,通过可控水解缩合反应制备了金属醇盐共聚物溶液,加入碳源烯丙基酚醛(AN)后得到了澄清的粘稠液相高熵碳化物前驱体(PHEC),在真空下1800℃裂解2 h获得了(Ti,Zr,Hf,Ta)C高熵碳化物陶瓷纳米粉末。通过不同手段对前驱体和陶瓷粉体进行表征,结果表明:裂解温度低于800℃所获得的样品主要为t-ZrO_(2)及氧化物固溶体,1000℃开始发生碳热还原反应形成碳化物固溶体,温度升高至1800℃后转化为高熵碳化物陶瓷;所得陶瓷粉末纯度高,元素分布均匀,颗粒尺寸一致,粒径~100 nm。制备的液相陶瓷前驱体具有高陶瓷产率(28.6 wt%)和低黏度(150 mPa∙s)的特点,在极性溶剂中溶解性良好。所开发的液相前驱体法在制备高熵陶瓷纳米粉体、陶瓷纤维和陶瓷基复合材料领域具有重要应用价值。 展开更多

关键词 高熵陶瓷 碳化物 固溶体 纳米粉体 液相前驱体法

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黏结相组成对Ti(C,N)基金属陶瓷高温氧化行为的影响 被引量：4

15

作者 朱刚 谢明 +3 位作者 陈家林 贾海龙 李再久 刘满门 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期75-80,共6页

以Co-Ni、Co-Ni-Fe、Co-Ni-RE、Co-Ni-Cr合金和AlCoCrFeNi合金为黏结相制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了这五种金属陶瓷在1 100℃静态空气中的氧化行为,分析了黏结相对其高温氧化行为的影响。结果表明:以前四种合金为黏结相的金属陶瓷的... 以Co-Ni、Co-Ni-Fe、Co-Ni-RE、Co-Ni-Cr合金和AlCoCrFeNi合金为黏结相制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了这五种金属陶瓷在1 100℃静态空气中的氧化行为,分析了黏结相对其高温氧化行为的影响。结果表明:以前四种合金为黏结相的金属陶瓷的氧化动力学曲线均基本符合扩散过程控制的抛物线规律,且氧化速率常数都是分阶段变化的;以多主元AlCoCrFeNi高熵合金为黏结相则大大提高了Ti(C,N)基金属陶瓷的抗高温氧化性能,这主要归因于黏结相组元中铝元素的活性较强,易于形成较稳定、氧化层致密的,从而使得氧的传输被极大地抑制。 展开更多

关键词 Ti(C N)基金属陶瓷 黏结相 高温氧化行为 高熵合金

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Ti(C,N)/AlCoCrFeNi金属陶瓷的高温抗氧化机理 被引量：5

16

作者 朱刚 谢明 +3 位作者 刘颖 朱绍武 张吉明 周利民 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期41-46,51,共7页

本文从热力学角度和氧化膜完整性两方面深入研究了Ti(C,N)/AlCoCrFeNi金属陶瓷的高温抗氧化机理。结果表明,多主元AlCoCrFeNi高熵合金的引入对Ti(C,N)基金属陶瓷抗氧化性能的显著提升主要归因于氧化过程中粘结相组元Al、Cr活性较强,倾... 本文从热力学角度和氧化膜完整性两方面深入研究了Ti(C,N)/AlCoCrFeNi金属陶瓷的高温抗氧化机理。结果表明,多主元AlCoCrFeNi高熵合金的引入对Ti(C,N)基金属陶瓷抗氧化性能的显著提升主要归因于氧化过程中粘结相组元Al、Cr活性较强,倾向于被优先氧化,其形成的AlTiO5和Cr_4WO_6复合氧化膜不仅自身组织致密度高,对基体有完整的覆盖性,且能有效减小氧化膜的生长应力,遏制氧化膜的破裂剥落,使得氧化膜与合金基体结合紧密,从而氧的传输被极大地抑制,有效减缓了氧化进程。 展开更多

关键词 TI(C N)基金属陶瓷 高熵合金 高温氧化行为 氧化机理

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制备条件对金属基高发射率陶瓷涂层的影响

17

作者 王黔平 刘立红 +3 位作者 丁艳晓 吴卫华 张家生 郭相雄 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2013年第3期283-287,共5页

以Fe2O3、Cr2O3、MnO2、MgO四种过渡金属氧化物为主要原料的金属基高发射率陶瓷涂层为研究对象,探讨了材料组分、超声波作用和烧结条件对涂层结构及其红外辐射性能的影响,同时阐述了其影响机理,为进一步加深材料红外辐射机理的研究提供... 以Fe2O3、Cr2O3、MnO2、MgO四种过渡金属氧化物为主要原料的金属基高发射率陶瓷涂层为研究对象,探讨了材料组分、超声波作用和烧结条件对涂层结构及其红外辐射性能的影响,同时阐述了其影响机理,为进一步加深材料红外辐射机理的研究提供理论支持。 展开更多

关键词 红外辐射 高发射率 陶瓷涂层 过渡金属氧化物

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高熵碳氮化物陶瓷的研究现状及应用展望 被引量：4

18

作者 刘倩 刘含莲 +2 位作者 黄传真 季良刚 孙志康 《工具技术》 北大核心 2023年第9期16-23,共8页

高熵碳氮化物陶瓷作为一种兼具多阳离子和阴离子亚晶格结构的新型材料,展现出优异的力学性能,同时具有良好的高温抗氧化性和耐烧蚀性,被认为是较有应用前景的一种新型切削刀具材料。本文从高熵碳氮化物陶瓷的结构特征出发,综述了高熵过... 高熵碳氮化物陶瓷作为一种兼具多阳离子和阴离子亚晶格结构的新型材料,展现出优异的力学性能,同时具有良好的高温抗氧化性和耐烧蚀性,被认为是较有应用前景的一种新型切削刀具材料。本文从高熵碳氮化物陶瓷的结构特征出发,综述了高熵过渡金属碳氮化物陶瓷新材料目前在粉体合成、烧结成型制备工艺、力学性能以及高温性能等多方面的研究现状,对未来可能的发展方向和应用前景进行了分析和展望。 展开更多

关键词 高熵 过渡金属 碳氮化物陶瓷 力学性能 切削刀具

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高熵陶瓷材料研究进展 被引量：41

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作者 顾俊峰 邹冀 +4 位作者 张帆 季伟 王皓 王为民 傅正义 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期855-865,共11页

高熵陶瓷材料通常是指由5种或以上陶瓷组元形成的多主元固溶体,由于其新奇的"高熵效应"以及优异的性能,近年来已经成为陶瓷领域的研究热点之一。随着高熵陶瓷的研究体系从最初的岩盐型氧化物(MgNiCoCuZn) O扩展到萤石型氧化... 高熵陶瓷材料通常是指由5种或以上陶瓷组元形成的多主元固溶体,由于其新奇的"高熵效应"以及优异的性能,近年来已经成为陶瓷领域的研究热点之一。随着高熵陶瓷的研究体系从最初的岩盐型氧化物(MgNiCoCuZn) O扩展到萤石型氧化物、钙钛矿型氧化物、尖晶石型氧化物以及硼化物、碳化物和硅化物等,其特殊的力学、电学、磁学等性能也不断被发掘。基于此,综述了各种高熵陶瓷材料的发展情况,介绍了其结构、制备方法以及性能上的特点,并对高熵陶瓷的发展方向和前景进行了分析和展望。 展开更多

关键词 高熵陶瓷 固溶体 氧化物 硼化物 碳化物

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过渡金属轻元素化合物的高温高压制备

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作者 由存 赵巍 +3 位作者 王欣 董书山 陶强 朱品文 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第5期881-892,共12页

过渡金属轻元素化合物(TMLEs)由于具备高硬度,高熔点,优异电学、磁学、超导等性质受到广泛关注,是一类具有优异力学性质的功能性材料。优异力学性质与功能性的结合,使TMLEs成为极端环境下使用的特种材料。然而,高熔点导致TMLEs的制备往... 过渡金属轻元素化合物(TMLEs)由于具备高硬度,高熔点,优异电学、磁学、超导等性质受到广泛关注,是一类具有优异力学性质的功能性材料。优异力学性质与功能性的结合,使TMLEs成为极端环境下使用的特种材料。然而,高熔点导致TMLEs的制备往往需要高温高压(HPHT)极端实验条件。目前,已经有了大量HPHT制备TMLEs的报道,然而,多数都只关注产物的性质,对在HPHT下TMLEs的生长机制报道较少。因此,总结HPHT制备的TMLEs、分析TMLEs的晶体生长过程,对理解TMLEs的晶体生长机理、探究新型TMLEs的制备具有重要意义。结合本课题组研究经验及其他相关文献总结了HPHT方法制备的过渡金属硼化物(TMBs)、碳化物(TMCs)和氮化物(TMNs)的晶体生长情况,分别从起始原料、温压条件、晶体形貌等方面分析了TMLEs的生长机制。总结如下:通过原料配比和温度控制是制备TMBs单一相的关键;提出硼亚结构单元是使TMBs形成台阶式生长模式的本质因素;碳源和氮源的选择决定了TMCs和TMNs的生长机制。同时提出,缺少利用HPHT制备TMLEs毫米级单晶的报道,限制了TMLEs部分本征的性质探究;并且,新型高轻元素含量的TMLEs结构依然有待开发。随着人类对材料的要求越来越苛刻,以及TMLEs的不断发展,TMLEs将在未来特种材料领域具有不可替代的地位。 展开更多

关键词 过渡金属轻元素化合物 过渡金属硼化物 过渡金属碳化物 过渡金属氮化物 高温高压 晶体生长 大腔体压机 高熔点

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