一种高熵碳化物陶瓷先驱体、高熵碳化物陶瓷及制备方法

技术特征：
1.一种高熵碳化物陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将溶液a和溶液b加入到柠檬酸水溶液中后再加入乙二醇，搅拌均匀，在50~90℃温度下保温，得到液态的高熵碳化物陶瓷先驱体；所述溶液a为过渡金属zr、hf的二氯氧化物水溶液，采用以下步骤制备得到：将过渡金属zr、hf的二氯氧化物溶于去离子水中，搅拌均匀，得到溶液a；所述溶液b为过渡金属ta、nb和ti的氯化物乙醇溶液，采用以下步骤制备得到：将过渡金属ta、nb和ti的氯化物溶于无水乙醇中搅拌均匀后置于冷水浴中，边搅拌边滴加去离子水，再加热至40~60℃搅拌均匀，得到溶液b。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：原料中，溶液a和溶液b中所有过渡金属、柠檬酸、乙二醇的摩尔比为1：（0.5~2.5）：（1～3.5）。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述溶液b中，所述氯化物与无水乙醇的摩尔比为1∶（6~20）。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述溶液a中，金属源与一水合柠檬酸的总和与去离子水的质量比为1∶（0.4~0.65），所述金属源为溶液a和溶液b中所有过渡金属。5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述二氯氧化物为锆源、铪源的混合物，所述氯化物为钽源、铌源、钛源的混合物；所述锆源、铪源、钽源、铌源、钛源的摩尔比为1：1：1：1：1。6.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述柠檬酸水溶液采用以下步骤制备得到：将一水合柠檬酸溶于去离子水，搅拌均匀形成柠檬酸水溶液。7.一种高熵碳化物陶瓷先驱体，其特征在于：所述高熵碳化物陶瓷先驱体根据权利要求1至6中任一项所述制备方法制备得到，以柠檬酸为络合剂和碳源、乙二醇为补充碳源。8.一种高熵碳化物陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：t1、将权利要求1至6中任一项制备方法制备得到的高熵碳化物陶瓷先驱体置于100～280℃温度下交联固化，得交联固化后的先驱体；t2、将交联固化后的先驱体置于1500～1800℃温度下高温处理，冷却后得到单相的高熵碳化物陶瓷。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述交联固化的时间为0.5～24h；所述高温处理的时间为0.5～4h；所述高温处理时的气氛为氩气或真空或惰性气体中的一种或多种。10.一种高熵碳化物陶瓷，其特征在于：所述高熵碳化物陶瓷根据权利要求8或9所述制备方法制备得到。

技术总结
本发明公开了一种高熵碳化物陶瓷先驱体、高熵碳化物陶瓷及制备方法，高熵碳化物陶瓷先驱体的制备方法包括以下步骤：将过渡金属Zr、Hf的二氯氧化物水溶液和过渡金属Ta、Nb和Ti的氯化物乙醇溶液加入到柠檬酸水溶液中后再加入乙二醇，搅拌均匀，在50~90℃温度下保温，得到液态的高熵碳化物陶瓷先驱体。本发明还公开了一种高熵碳化物陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将高熵碳化物陶瓷先驱体置于100～280℃温度下交联固化后再置于1500～1800℃温度下高温处理，冷却后得到高熵碳化物陶瓷。本发明的高熵碳化物陶瓷先驱体呈液态，便于保存，高熵碳化物陶瓷具有粒径小、粒径分布窄、各元素呈分子级均匀分布等优点。分子级均匀分布等优点。分子级均匀分布等优点。


技术研发人员：刘荣军 缪花明 王衍飞 万帆 李俊生 李端
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/3/10