硼热/碳热还原技术制备高致密度、高纯度高熵硼化物陶瓷（英文）

作者：顾俊峰; 邹冀^*; 孙世宽; 王皓; 于苏洋; 张金咏; 王为民; 傅正义^*

来源：Science China-Materials, 2019, 62(12): 1898-1909.

以过渡金属氧化物(MOx)和碳化硼(B4C)为原料,采用硼热/碳热还原技术在1800°C下制备得到了等摩尔比的亚微米级五元高熵硼化物(Ti0.2Hf0.2Zr(0.2Nb(0.2Ta0.2/sub>B2粉体,并深入探讨了硼热/碳热还原过程中产物的物相、形貌以及固溶体变化过程. X射线衍射谱表明所制备的粉体在1800°C即形成了单相结构,但直到2000°C样品中各元素才分布均匀.将得到的粉体在2050°C/50 MPa的条件下进行放电等离子烧结,获得了相对密度为97.9%的高熵硼化物陶瓷.研究发现,当烧结温度从2000°C增加到2050°C时,高熵陶瓷晶粒迅速长大,平均晶粒尺寸从6.67μm增大到41.2μm. 2000°C下制备得到的高熵硼化物陶瓷具有良好的力学性能,其硬度、杨氏模量和断裂韧性分别为22.44±0.56 GPa,～500 GPa, 2.83±0.15 MPa m1/2.

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学