[发明专利]一种高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃，其特征在于，按照摩尔百分比计，所述高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃包括以下组分：TiO₂ 16～36mol％，ZrO₂ 5～25mol％，Y₂O₃ 2～22mol％，Al₂O₃ 30～55mol％，其他第五氧化物0～30mol％，包括0mol％；

其中，所述其他第五氧化物为除了TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃和Al₂O₃以外的氧化物，所述高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃各组分总摩尔之和计为100mol％。

2.根据权利要求1所述的高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃，其特征在于，按照摩尔百分比计，所述高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃包括以下组分：TiO₂20～35mol％，ZrO₂ 5～20mol％，Y₂O₃ 2～17mol％，Al₂O₃ 30～50mol％，其他第五氧化物0～25mol％，包括0mol％。

3.根据权利要求1或2所述的高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃，其特征在于，所述其他第五氧化物包括氧化铍、氧化钙、氧化镓、氧化钒、氧化铁、氧化锶、氧化钽、氧化铬、氧化钡、氧化镧、氧化钐或氧化钆中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述其他第五氧化物为氧化镧、氧化钐、氧化钆、氧化钡、氧化锶、氧化钙或氧化铌中的任意一种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃，其特征在于，所述高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃的杨氏模量≥100GPa；

优选地，所述高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃的硬度≥8GPa；

优选地，所述高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃在400nm～800nm可见光的最大透过率＞80％。

5.一种权利要求1～4任一项所述高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将配方量的TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Al₂O₃和其他第五氧化物的粉末混合均匀得到原料混合物；

(2)将步骤(1)所述原料混合物进行熔化-凝固处理，得到高硬度高杨氏模量氧化物高熵玻璃。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述熔化-凝固处理包括无容器熔化-凝固处理；

优选地，先对步骤(1)所述原料混合物进行预处理，再进行所述无容器熔化-凝固处理；

优选地，所述预处理包括：将步骤(1)所述原料混合物压制成块体，然后分割成预定尺寸的玻璃原料块体；

优选地，所述压制的压力为5～15MPa；

优选地，所述玻璃原料块体的质量为10～100mg/块。