[发明专利]一种具有高硬度和高韧性的高熵碳化物增强TiCN基金属陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有高硬度和高韧性的高熵碳化物增强TiCN基金属陶瓷，其特征在于：所述金属陶瓷是将TiC_0.7N_0.3、WC、Ni、Co、Mo₂C、VC、AlN和 (Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C高熵碳化物粉体一起球磨后得到混合粉末，干燥后经过干压和冷等静压成型，用碳粉全包裹住坯体，在1450-1600℃烧结并保温制得；所述TiC_0.7N_0.3、WC、Ni、Co、Mo₂C、VC、AlN和(Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C的质量比为（45-60）: （8-16）：6.5 : 6.5 : 6.5 : 5 :（1-2）:（3-13）；所述(Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C高熵碳化物粉体通过Ta₂O₅、V₂O₅、WO₃、Nb₂O₅、MoO₃、C六种粉体混合球磨，干燥后在1600-1700℃碳热还原法制得。

2.根据权利要求1所述的一种具有高硬度和高韧性的高熵碳化物增强TiCN基金属陶瓷，其特征在于：所述TiC_0.7N_0.3、WC、Ni、Co、Mo₂C、VC、AlN的粉体粒径为1-3微米；所述Ta₂O₅、V₂O₅、WO₃、Nb₂O₅、MoO₃、C的粉体粒径为0.5-3微米；所述(Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C高熵碳化物粉体的粒径为0.5-5微米。

3.根据权利要求1所述的一种具有高硬度和高韧性的高熵碳化物增强TiCN基金属陶瓷，其特征在于：所述(Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C高熵碳化物按照以下操作步骤制备得到：

S1. 将Ta₂O₅、V₂O₅、WO₃、Nb₂O₅、MoO₃、C六种粉体按照摩尔比为0.5:0.5:1:0.5:1:18进行配粉，得到混合粉料；将WC-Co硬质合金球和无水乙醇加入到混合粉料中，进行辊式球磨24-48h；所述WC-Co硬质合金球、无水乙醇和混合粉料的质量比为6:3:1；

S2.将球磨好的浆料进行旋转蒸发处理后，放在60-100℃干燥箱中进行干燥处理，得到干燥粉体；

S3.干燥粉体过100-200目筛后经过8-20MPa干压压制成坯体；

S4.将坯体放入真空炉中，在温度1600-1700℃保温1-2h进行碳热还原，制成(Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C高熵碳化物块体；

S5.将(Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C高熵碳化物块体破碎研磨后，过100-200目筛，得到(Ta_0.2W_0.2V_0.2Mo_0.2Nb_0.2)C高熵碳化物粉体。