高熵硼化物陶瓷的研究进展

高熵硼化物陶瓷作为高熵陶瓷的一类,因其优异的力学性能和高温稳定性,受到越来越广泛的关注和研究。然而目前还没有针对高熵硼化物陶瓷研究的综述,因此,从高熵硼化物陶瓷的定义出发,概述了第一性原理计算在高熵硼化物研究中,对高熵硼化物材料合成预测以及对性能预测和理解方面的应用,综合评价了各种高熵硼化物陶瓷粉体及块体制备方法的优势和不足,并以力学性能为主,分析了高熵硼化物陶瓷的各类物化性能及其影响因素和机理,最后对理论计算,制备研究和性能探索等方面存在的不足进行总结,同时对未来可能的研究方向进行了分析和展望。     

(Ti,Zr,Hf)B2粉体的制备及B4C含量对中熵陶瓷高温弯曲强度的影响

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...     

高熵陶瓷吸波材料研究进展

吸波材料是指能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波干扰的一类材料。近年来对吸波材料的探索中出现各种高熵陶瓷吸波材料，通过热力学的高熵效应、结构的晶格畸变效应、动力学的迟滞扩散效应以及组元的协同增效作用，获得高熵陶瓷材料的吸波性能优于单组元的吸波性能。基于近年来的研究成果，本文归纳总结了不同种类高熵吸波陶瓷的组元设计、制备与吸波性能关系的相关研究结果，分析了高熵效应对吸波性能的影响规律，最后，总结了目前研究工作中存在的关键科学难题与挑战，并展望了高熵吸波陶瓷的未来前景和发展方向。     

过渡金属硼化物作为电解水催化剂的最新研究进展

对提高电解水制氢的效率的过渡金属硼化物催化剂做了详细介绍,同时阐述了掺杂非金属原子和碳基材料的过渡金属硼化物的合成和催化电解水性能的研究。过渡金属硼化物主要选取Fe, Co, Ni, Mo的硼化物,掺杂非金属原子C,N,P,碳基材料石墨烯,碳纳米管和碳纳米纤维,对它们的合成方法以及性能进行总结概括,最后提出其现存的主要问题以及未来的发展方向。     

硼热还原法合成MeB_2(Me=Zr,Hf,Ti,Ta)粉体研究进展

过渡金属硼化物陶瓷MeB_2 (Me=Zr、Hf、Ti、Ta)具有高熔点、高强度、高硬度、高热导和高电导等优异性能。合成高纯超细MeB_2粉体对于进一步提升陶瓷性能至关重要。在众多合成MeB_2粉体的方法中,硼热还原法避免了碳和金属杂质的引入,有望合成高品质MeB_2粉体。本文回顾了硼热还原法合成MeB_2粉体的研究进展,重点介绍了最近发展的两种合成亚微米ZrB_2和HfB_2粉体的硼热还原法:两步热处理结合中间水洗法和硼热还原结合原位固溶法。     

硼化物超高温陶瓷的研究进展

硼化物超高温陶瓷TiB_2、ZrB_2、HfB_2因其具有高熔点、高导热性及良好的化学稳定性、优异的抗高温氧化性能,被广泛地运用于航空航天等超高温领域。综合介绍了其物理性能和化学性能,并对其氧化行为进行了热力学分析;介绍了其高温防护机理,对改性后的硼化物基超高温陶瓷材料的烧结致密化和涂层的主要制备方法进行了概括,指出了硼化物超高温陶瓷未来的研究方向。     

高熵氧化物陶瓷的研究进展与展望

高熵氧化物陶瓷是具有独特结构和物理化学性能的新型材料,成为了国内外研究的热点之一。本文主要介绍了高熵氧化物陶瓷的分类;归纳了制备高熵氧化物陶瓷的方法;总结了高熵氧化物陶瓷在催化材料、锂电池电极材料、磁性材料以及介电材料等领域的应用。最后简述高熵氧化物陶瓷的发展现状,展望了高熵氧化物陶瓷未来的发展趋势。     

一种催化剂及其制备方法和用途

本发明及一种催化剂，以多种材料为载体，通过化学沉积高分散的金属硼化物而制备。本芨明还提供了上述催化剂的制备方法，在过渡金属盐水溶液中，加入催化剂载体粉末状多孔材料，搅拌使其分散均匀；然后在-5～10℃滴加各硼氢化物水溶液或碱性水溶液，经过化学氧化还原反应生成过渡金属硼化物沉淀，均匀地分散在多孔载体表面，将担载后的催化剂粉体洗涤干燥即得所需催化剂。本发明的催化剂用于硼氢化物水解反应的制氢，具有良好的催化性能，尤其是在碱性条件下催化水解反应效率高，可产生〉4wt％的高纯氢。本发明的催化剂为廉价的金属硼化物，原料广泛，合成方法简单，在较宽的组成范围内，具有较高的催化活性。     

以TiC_(0.4)为空位源制备高熵陶瓷硬质材料

采用机械合金化法(MA)合成了具有面心立方结构,高浓度C空位缺陷的非化学计量比TiC_(0.4),以TiC_(0.4)为主体,通过添加过渡金属碳(氮)化物,利用SPS烧结技术在高温条件下烧结制备了高熵陶瓷,应用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法,研究了不同组元高熵陶瓷的物相、显微结构、元素分布、相对密度和力学性能。研究表明:在1600℃高温烧结条件下,不同组元高熵陶瓷的相对密度变化不大,硬度、断裂韧性随新组元NbC、TaC的加入逐渐增大,其中五组元高熵陶瓷维氏硬度达到25.2 GPa,其断裂韧性达到8.2 MPa·■。     

化合物改性新型ZrB_2基超高温抗氧化涂层研究

ZrB_2由于具有高熔点、高硬度和良好的导热性,以及在超高温高马赫数冲蚀环境中的优异物理化学性能等,而在C/C和C/SiC等陶瓷基复合材料超高温抗氧化涂层应用领域中得到了广泛的关注,而通过添加化合物改性,可以提高单纯ZrB_2的综合性能。对在ZrB_2中添加的改性化合物进行了分类综述,初步探讨了化合物改性的机理,归纳了硅化物、硼化物、碳化物、难熔金属改性的基本规律,对ZrB_2基陶瓷涂层的改性配方成分设计、性能研究等具有借鉴意义。     

高熵化透明陶瓷研究进展

透明陶瓷作为一种具有优异理化性能的结构功能一体化材料,多年来已在诸多领域替代传统透明材料进行使用,如固态照明、高功率固体激光器、高密度屏蔽窗口、光学元件及光电器件等,而近年来高熵陶瓷的研究为透明陶瓷的进一步发展提供新思路。透明陶瓷高熵化使其可利用高的构型熵来改善或提升其力、热、光学等性能,从而实现更多领域、更深层次的功能化应用。综述了作为高熵透明陶瓷潜在结构的几种陶瓷体系的结构、制备、性能和应用进展,详细介绍了当前透明陶瓷高熵化研究的现况,并对其未来的发展及应用进行展望。     

ZrO2直韧Al2O3一硼化物陶瓷性能研究

本文对原料配方研制的ＺｒＯ２增韧Ａｌ２Ｏ３－硼化物陶瓷进行性能测试，并进行分析研究，得出了该陶瓷所具有的性能结论。     

高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料的研究进展

高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料是一类由高熵合金与陶瓷组成的具有高密度和优异高温性能的共晶复合材料,兼顾高熵合金、陶瓷和共晶复合材料的性能优势,表现出优异的高温强度和良好的室温塑性,近年来得到广泛研究。本文总结了近年来高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料的研究现状,围绕共晶复合材料的成分组成、组织结构与材料性能的关系,从成分设计、元素组成、微观结构、室温和高温力学性能、高温抗氧化性、耐磨性和电化学腐蚀性能等方面综述了现有研究工作,并对其未来研发趋势进行了展望。     

ZrO_2增韧Al_2O_3－硼化物陶瓷性能研究

本文对原料配方研制的ＺｒＯ_２增韧Ａｌ_２Ｏ_３－硼化物陶瓷进行性能测试，并进行分析研究，得出了该陶瓷所具有的性能结论。     

金属硼化物的合成与应用

论述了几种重要的金属硼化物合成工艺在高新技术及在其他领域的应用,展示了金属硼化物在国民经济各领域及其相关行业中的应用前景.     

化学气相沉积(CVD)法制备先进陶瓷材料

先进陶瓷材料具有许多优异的性能,如高比强度、高比模量、密度低、硬度高、耐腐蚀、抗氧化等,从而被广泛用作高温结构部件。化学气相沉积()法工艺能制备诸如碳化物、氮化物、硼化物、氧化物等CVD多种陶瓷,因而具有广阔的应用前景。     

新型金属-陶瓷覆层材料的研究

采用真空液相烧结技术。在钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层。将三元硼化物硬质合金的优异性能赋予钢基体表面。获得耐磨抗蚀、界面结合强度高的新型硬质合金覆层材料。对三元硼化物硬质合金和钢基体的界面微观结构和界面区元素分布利用SEM-EDS进行分析。发现硬质合金覆层和钢基体之间形成了一个具有一定厚度的过渡层。合金元素浓度没有发生突变。两相之间形成了良好的冶金结合。并对覆层材料的显微硬度、抗弯强度与耐腐蚀性能做了研究。结果表明，硬质合金覆层材料具有较高的显微硬度、界面结合强度和优异的耐腐蚀性能。     

工程陶瓷材料及其与金属连接工艺的研究进展

工程陶瓷材料由于具有良好的综合性能，近几年在动力工程和先进发动机上的应用愈来愈广。笔者介绍了工程陶瓷材料的分类及性能特点、陶瓷—金属的主要连接工艺，探讨了陶瓷—金属连接工艺存在的主要问题和陶瓷零部件在汽车上的应用前景。     

陶瓷先驱体催化裂解研究进展

有机聚合物衍生陶瓷技术具有聚合物分子可设计性强、成型容易和制备温度低等优点,已经成为陶瓷及其复合材料的主要制备技术之一。裂解是陶瓷先驱体实现从有机到无机转化的关键步骤,对目标陶瓷的组成、结构和性能有着决定性的影响。在陶瓷先驱体中添加过渡金属进行催化裂解,可以改变其裂解行为,进而调控和拓展裂解产物的结构和性能。本文从不同过渡金属对陶瓷先驱体的催化裂解作用入手,总结了陶瓷先驱体催化裂解的研究现状,探讨了催化机理,并就后续深化研究与应用提出了发展建议。     

反应烧结法制备三元硼化物基陶瓷的研究

介绍了用反应烧结法制备三元硼化物基陶瓷的反应烧结过程及一般制备工艺过程;指出三元硼化物基金属陶瓷具有良好的机械性能和杰出的耐磨、耐蚀等性能;由于三元硼化物基金属陶瓷的性能与合金元素的含量有密切的关系,所以在进行三元硼化物基陶瓷的设计过程中要特别注意合金元素的作用。