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摘要
高熵陶瓷是陶瓷领域近几年的研究热点，过渡金属硼化物中熵、高熵陶瓷以其优异的性能、化学反应惰性和极高的熔点，成为耐极端环境的重要候选材料。本工作首次研究了B4C过量含量对中熵硼化物粉体合成、陶瓷致密化、微结构演变和高温弯曲强度的影响，确定了低氧含量、高烧结活性(Ti,Zr,Hf)B2粉体的制备工艺。采用热压烧结工艺在1800℃制备的(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷致密度高达99%以上。B4C过量15wt%的(Ti,Zr,Hf)B2陶瓷晶粒尺寸为5.0±2.1μm，随着B4C过量含量增加到25wt%，晶粒尺寸明显细化至2.4±0.7μm。过量的B4C一部分与球磨引入的Si3N4原位反应生成BN相，另一部分B4C以第二相形式存在，BN和B4C相的引入可以有效抑制中熵陶瓷烧结过程中的晶粒生长，同时也提升了材料的高温弯曲强度。B4C过量25 wt%时，(Ti,Zr,Hf)B2中熵陶瓷在1600℃具有优异高温弯曲强度，为631±62 MPa。
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