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公开(公告)号：CN118851752A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410849657.9
申请日：2024-06-27
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/48 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 本发明公开了高致密高硬的铪锆铌氧化物陶瓷及其无压烧结制备方法，通过在HfO2和ZrO2连续固溶体中引入35％～45％Nb2O5，使三元氧化物在烧结致密化的同时发生反应，形成主晶相(Hf,Zr)6Nb2O17；(Hf,Zr)6Nb2O17是一种具有长板状结构的中熵相，产生的熵增效应导致晶格畸变，使氧化物陶瓷的硬度显著增大(不低于8GPa)；Nb2O5超过1450℃融化，以液相形式与HfO2、ZrO2发生化学反应的同时，还促进了扩散传质，提高了陶瓷致密度(不低于97％)；没有额外添加烧结助剂，不会因引入杂质相造成性能衰减；同时，本发明提供的无压烧结制备方法工艺简单，成本低、产率高、适合批量化生产解决了现有氧化物高致密度和高硬度与低成本和高温含氧环境应用无法同时满足的问题。
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公开(公告)号：CN118026732A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410154779.6
申请日：2024-02-02
Applicant: 西北工业大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明提出了一种碳/碳复合材料表面长寿命抗超高温循环烧蚀涂层及其制备方法，解决了涂层抗烧蚀温度范围较窄且抗循环热冲击性能较差以及难以重复使用的问题。该涂层为(Hf,Zr)C‑La2O3，其中的La2O3的添加可抑制HfO2、ZrO2和(Hf,Zr)O2氧化物由四方相向单斜相的转变，保留部分四方相，削弱因相变引起的裂纹甚至是脱落，从而提高(Hf,Zr)C涂层抗烧蚀性能。此外，La2O3熔点低于烧蚀温度，该相在烧蚀过程中处于熔融状态。适量的La2O3不仅可作为熔融相愈合涂层中的裂纹和孔隙，还可与(Hf,Zr)O2固溶反应形成具有致密结构的La掺入的(Hf,Zr)O2氧化膜，进一步致密化涂层表面，能在烧蚀过程中有效阻挡氧气渗透，抑制氧化膜的相变。
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公开(公告)号：CN118026733A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410155021.4
申请日：2024-02-02
Applicant: 西北工业大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明提出一种碳/碳复合材料表面致密超硬的超高温陶瓷涂层及其制备方法，首先通过碳热还原反应制得(Hf1/4Zr1/2Ti1/4)C固溶体粉末，然后采用超音速大气等离子喷涂法在包覆有SiC内涂层的C/C复合材料表面制得(Hf1/4Zr1/2Ti1/4)C超高温陶瓷涂层，最后采用氧乙炔火焰对涂层表面进行高温热处理。该制备方法将超音速大气等离子喷涂法与氧乙炔高温热处理相结合，借助高温氧化烧结致密化涂层表面，改善了超音速大气等离子喷涂法所制备的涂层表面不致密以及较多熔融相引起的涂层硬度低等问题，协同提升了C/C复合材料表面超高温陶瓷涂层的硬度和致密性，获得具有优异综合性能的Ti掺入的(Hf,Zr)O2氧化物涂层。
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公开(公告)号：CN118851753A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410849658.3
申请日：2024-06-27
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/48 , C04B35/622 , C04B35/63
Abstract: 本发明涉及一种双相镶嵌中熵氧化物的抗烧蚀陶瓷及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域，该方法首先采用高温热处理制得不同比例的双相中熵氧化物陶瓷粉体((Hf,Zr,Ti)O2和(Hf,Zr)TiO4)，然后借助无压烧结制备复相镶嵌结构陶瓷。该方法不仅为Hf‑Zr‑Ti基多元超高温陶瓷最优抗循环烧蚀性能成分设计提供了理论基础，所制备的陶瓷粉体还可为其以后在基体改性和涂层制备的应用奠定物质基础。此外，无压烧结制备双相镶嵌中熵氧化物抗烧蚀陶瓷块体可实现低成本、大规模的生产。该工艺不仅可实现低成本、大规模的生产，还可获得均匀分布的双相中熵氧化物，充分发挥多元氧化物间的相互协同作用，同步提升陶瓷块体抵抗循环热冲击和抗烧蚀性能。
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