一种高熵氧化物非晶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108821571A(43)申请公布日2018.11.16(21)申请号201810752858.1(22)申请日2018.07.10(71)申请人东北大学秦皇岛分校地址066004河北省秦皇岛市经济技术开发区泰山路143号(72)发明人齐西伟张津榕张晓燕(74)专利代理机构北京华仲龙腾专利代理事务所(普通合伙)11548代理人李静(51)Int.Cl.C03C6/00(2006.01)C03C3/12(2006.01)C03B5/235(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高熵氧化物非晶及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高熵氧化物非晶及其制备方法，将三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆通过固相法制备混合氧化物块体原材料；将块体放入激光悬浮炉的喷嘴中，调节喷嘴气流大小使得块体处于悬浮状态，然后开启激光悬浮炉的激光发生开关，通过激光将块体熔化为稳定的悬浮液滴；关闭激光发生开关，激光功率迅速降为零，悬浮液滴冻结为透明非晶，即为三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆这五种氧化物混合制成的高熵氧化物非晶。本发明制出的非晶纯度高且操作方便、实用性强、便于推广应用，在波长587.6nm处，折射率高达2.223；在红外区域，其透过率高达78％。CN108821571ACN108821571A权利要求书1/1页1.一种高熵氧化物非晶，其特征在于，将三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆混合制成高熵氧化物非晶。2.一种权利要求1所述高熵氧化物非晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过固相法制备混合氧化物块体原材料，其中La3+离子、Ti4+离子、Nb5+离子、W6+离子、Zr4+离子按等摩尔百分比混合，即La3+离子20％，Ti4+离子20％，Nb5+离子20％，W6+离子20％，Zr4+离子20％；步骤2：从混合氧化物块体原材料上切取一小块子块体放入激光悬浮炉的喷嘴中，调节喷嘴气流大小使得子块体处于悬浮状态，然后开启激光悬浮炉的激光发生开关，通过激光将子块体熔化为稳定的悬浮液滴；步骤3：关闭激光发生开关，激光功率迅速降为零，悬浮液滴冻结为透明非晶，即为三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆这五种氧化物混合制成的高熵氧化物非晶。3.根据权利要求2所述的高熵氧化物非晶，其特征在于，所述步骤1中的固相法具体包括以下步骤：步骤1.1：将三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆这五种氧化物的粉体加无水乙醇混合湿磨，然后干燥成粉末；步骤1.2：将粉末过筛，并将粗大颗粒再次研磨、干燥，直至原材料粉末全部过筛；步骤1.3：将过筛后的粉末填充入金属模腔中，放在压片机上施以压力，使其成为致密坯体。4.根据权利要求3所述的高熵氧化物非晶，其特征在于，所述步骤1.1中，湿磨时，无水乙醇淹没粉体，研磨时长不少于一个小时。5.根据权利要求3所述的高熵氧化物非晶，其特征在于，所述步骤1.1中，所述步骤1.2中，过筛的筛目数为200目。2CN108821571A说明书1/3页一种高熵氧化物非晶及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及非晶材料技术领域，具体是一种由三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆这五种氧化物制成的高熵氧化物非晶及其制备方法。背景技术[0002]高熵合金是由五种或五种以上元素按照等原子比或近等原子比的原则合金化，形成的高熵固溶体相的一类合金。此类合金各组元间混合熵较高，具有高温热稳定性、高强度、高硬度、耐磨性好、抗氧化性能好、抗腐蚀性能强等特性，从而成为一种极具发展潜力的新兴材料，在工程应用方面具有极大的应用前景。[0003]非晶合金短程有序、长程无序、各向同性，具有许多优于晶体的物理性能、化学性能、电磁性能，在信息、能源、生物、精密机器、航空航天等方面有广阔的应用前景，受到国内外研究者的广泛关注。处于高能态的液态物质，随着温度降低或压力升高，会趋向低能量的稳定平衡晶态，在液态和晶态之间存在很多的热力学亚稳相，包括不同能量状态的亚稳非晶相，随着能量逐渐降低非晶材料的结构发生变化变为稳定的晶态，如何能够使得液态物质在冷却后依旧保持亚稳非晶相是学术界的一项难题。[0004]现有技术中制备非晶的过程需要在容器中对进行晶体加热后再快速冷却形成，冷却的过程中，容易与容器接触形成非均质形核，不利于非晶的形成，也会影响最终形成的非晶的性能。[0005]此外，三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆这五种氧化物不含任何网络结构氧化物，在这种情况下，在容器中进行常规的熔融和凝固，很难使样品玻璃化。目前，尚未有三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、三氧化钨、