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公开(公告)号：CN117886610A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202410048001.7
申请日：2024-01-12
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/58 , C04B35/622 , C04B37/02 , B23B27/00 , B26D1/00
Abstract: 本发明属于陶瓷材料技术领域，公开了一种高硬度和高强度的高熵碳氮化物陶瓷复合刀具及其制备方法和应用。该高熵碳氮化物陶瓷复合刀具包括作为刀头的高熵碳氮化物陶瓷(Ti0.25Zr0.25Nb0.25Ta0.25)CxN1‑x，0.5≤x≤0.9和作为刀杆的WC‑Co硬质合金，该陶瓷复合刀具是先将TiC、ZrC、NbC、TaC、TiN、ZrN、NbN和TaN混合，氩气气氛下在1600～1800℃放电等离子烧结制得高熵碳氮化物陶瓷；再将高熵碳氮化物陶瓷与WC‑Co硬质合金之间涂覆CuSnTi钎料，在880～930℃焊接制得。该高熵碳氮化物陶瓷复合刀具可应用于灰铸铁、球墨铸铁等高硬度材料的连续切削。
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公开(公告)号：CN115557793A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211137117.5
申请日：2022-09-19
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/58 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 本发明属于陶瓷材料技术领域，公开了一种具有细晶、高硬度和高韧性的高熵陶瓷及其制备方法和应用。所述高熵陶瓷是将HfO2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5、TiO2和无定型硼粉球磨混合后压制成坯体，进行真空热处理得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2固熔体粉体；然后混入金属Co获得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2‑xvol％Co复合粉体，采用放电等离子烧结将复合粉体升温至1200～1500℃煅烧制得；其中0 98％，平均晶粒尺寸为0.4～0.6μm，硬度为23～30GPa，断裂韧性为4～8MPa·m1/2。
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公开(公告)号：CN116005057A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211707265.6
申请日：2022-12-27
Applicant: 广东工业大学
Abstract: 本发明属于高熵陶瓷材料技术领域，公开一种用于刀具的高熵碳氮化物/金属复合陶瓷及其制备方法和应用。该复合陶瓷包括高熵碳氮化物相(Ti0.2Ta0.2Nb0.2Mo0.2W0.2)CxN1‑x，0.5≤x≤0.9和金属增强相；复合陶瓷是先将TiO2、Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3和碳黑，在氮气气氛下1600～1800℃经无压烧结制得高熵碳氮化物粉体；将高熵碳氮化物粉体与金属粉球磨混合，真空环境下在1400～1500℃放电等离子烧结制得。该复合陶瓷的内部能析出硬度高、粒径较小与分布均匀的WC‑Me硬质合金相，同时具有良好的抗氧化性和力学性能，应用于灰铸铁、球墨铸铁等高硬度材料的连续切削。
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公开(公告)号：CN112062574B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202010837653.0
申请日：2020-08-19
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/571 , C04B35/622 , C04B35/63
Abstract: 本发明属于非氧化物陶瓷材料领域，公开一种高性能纳米的碳化硅陶瓷及其制备方法和应用。该碳化硅陶瓷是将聚碳硅烷作为前驱体和烧结助剂Al2O3‑CeO2球磨混合后，在保护气氛下，先升温至200～400℃保温，再升温至500～1200℃裂解，得到混合粉体；再将混合粉体进行球磨、造粒，装入石墨模具中，施加压力1～20MPa，在保护气氛下1200～1450℃进行烧结制得。本发明通过尺寸效应，控制样品厚度，使其致密度为97％以上，维氏硬度为25～35GPa，抗弯强度为700～1200MPa，断裂韧性为6～12MPa·m1/2，在1200℃下高温强度为800～1300MPa，可广泛应用于核能领域中。
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公开(公告)号：CN115385696A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210974643.0
申请日：2022-08-15
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/58 , C04B35/622 , C04B35/628
Abstract: 本发明属于高熵陶瓷材料领域，公开了一种基于微观结构调控的双相高熵陶瓷及其制备方法和应用。该双相高熵陶瓷包括硼化物高熵相和碳化物高熵相，是将五种硼化物进行等摩尔比混合，制得硼化物混合粉体，然后将五种碳化物进行等摩尔比混合，制得碳化物混合粉体，再将上述混合粉体经包覆混合，得到碳化物粉体包覆层的硼化物粉体，最后将上述粉体在Ar气保护下，施加压力30～40MPa，在1850～2200℃进行SPS烧结制得。本发明通过包覆工艺调控高熵硼化物相和高熵碳化物相的微观结构，制得特殊微观结构的双相陶瓷，其具有良好的抗氧化性能与力学性能。可应用于高温烧结炉的发热体，高温场合下的支撑零件、保护外壳或结构件中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115385696B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202210974643.0
申请日：2022-08-15
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/58 , C04B35/622 , C04B35/628
Abstract: 本发明属于高熵陶瓷材料领域，公开了一种基于微观结构调控的双相高熵陶瓷及其制备方法和应用。该双相高熵陶瓷包括硼化物高熵相和碳化物高熵相，是将五种硼化物进行等摩尔比混合，制得硼化物混合粉体，然后将五种碳化物进行等摩尔比混合，制得碳化物混合粉体，再将上述混合粉体经包覆混合，得到碳化物粉体包覆层的硼化物粉体，最后将上述粉体在Ar气保护下，施加压力30～40MPa，在1850～2200℃进行SPS烧结制得。本发明通过包覆工艺调控高熵硼化物相和高熵碳化物相的微观结构，制得特殊微观结构的双相陶瓷，其具有良好的抗氧化性能与力学性能。可应用于高温烧结炉的发热体，高温场合下的支撑零件、保护外壳或结构件中。
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公开(公告)号：CN111646801B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202010474038.8
申请日：2020-05-29
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/563 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/63
Abstract: 本发明属于切削刀具技术领域，公开了一种用于刀具的碳化硼‑碳化钨复合陶瓷梯度材料及其制备方法和应用，陶瓷梯度材料的表层包含70～100vol％的B4 C和0～5vol％的Co；陶瓷梯度材料的芯部包含50～95vol％的WC和5～20vol％的Co；该材料的相对密度高于97％，表层的硬度为20～35GPa，表层的断裂韧性为3～10MPa·m1/2；芯部的硬度为14～22GPa，芯部的断裂韧性为8～20MPa·m1/2。本发明通过控制表面和芯部碳化硼、碳化钨和金属钴的含量，通过热压烧结制备了表硬心韧高性能碳化硼‑碳化钨复合陶瓷梯度材料。其具有很高的表面硬度、耐磨性和良好的抗崩刃断裂性。
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公开(公告)号：CN113402279A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110334256.6
申请日：2021-03-29
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/565 , C04B35/56 , C04B35/80 , C04B35/622
Abstract: 本发明属于高熵陶瓷材料领域，公开了一种长棒状β‑SiAlON增韧的高熵碳化物陶瓷及制备方法和应用。该高熵碳化物陶瓷是将微米级高纯度的TiC、ZrC、HfC、VC、WC、TaC、NbC中的任意五种碳化物等摩尔比混合作为高熵碳化物陶瓷基体，再加入Si3N4、Al2O3、AlN与烧结助剂Y2O3，经球磨得到混合粉体；分装入石墨模具中，在保护气氛下轴向施加压力30～40MPa，升温至1850～2200℃进行SPS烧结得到高熵碳化物陶瓷；本发明通过在高熵碳化物中加入Si3N4、Al2O3、AlN，烧结形成长棒状的β‑SiAlON实现对高熵碳化物陶瓷的增韧，提高其断裂韧性与抗弯强度，提高材料的烧结致密度。
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公开(公告)号：CN112062576A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010838588.3
申请日：2020-08-19
Applicant: 广东工业大学
Abstract: 本发明属于高熵陶瓷材料领域，公开了一种石墨烯增韧的高熵硅化物陶瓷及其制备方法和应用。该高熵硅化物陶瓷是将Ti、Zr、Nb、Mo、W、Ta中的任意五种金属与Si粉体混合，加入石墨烯纳米片，经球磨得到混合粉体，在保护气氛下，施加压力10～30MPa，在900～1300℃进行SPS烧结，自然冷却制得；其中，所述任意五种金属的总摩尔与Si的摩尔比为1：2；所述任意五种金属为相同摩尔。本发明通过加入少量石墨烯纳米板实现对高熵硅化物陶瓷的增韧，提高其断裂韧性与抗弯性能，并消耗原料或制备过程中引入的氧元素，提高材料的烧结致密度。制得的陶瓷可广泛应用于各种高温场合下的隔热零件、保护外壳或结构复杂的结构件。
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公开(公告)号：CN115557793B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202211137117.5
申请日：2022-09-19
Applicant: 广东工业大学
IPC: C04B35/58 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 本发明属于陶瓷材料技术领域，公开了一种具有细晶、高硬度和高韧性的高熵陶瓷及其制备方法和应用。所述高熵陶瓷是将HfO2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5、TiO2和无定型硼粉球磨混合后压制成坯体，进行真空热处理得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2固熔体粉体；然后混入金属Co获得(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)B2‑xvol％Co复合粉体，采用放电等离子烧结将复合粉体升温至1200～1500℃煅烧制得；其中0 98％，平均晶粒尺寸为0.4～0.6μm，硬度为23～30GPa，断裂韧性为4～8MPa·m1/2。
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