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公开(公告)号：CN116444296B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202310490851.8
申请日：2023-05-04
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明公开了一种利用熔盐法在石墨基体上制备碳化钽涂层的方法，包括以下步骤：对石墨片进行超声清洗处理，然后将熔盐和Ta2O5粉末放入研钵中搅拌均匀；将混合均匀的熔盐和Ta2O5粉末与石墨片放入密闭石墨坩埚中，然后将石墨坩埚烘干；将烘干后的石墨坩埚放入反应炉中，打开真空泵抽真空，高温条件下保温；然后通入惰性气体，高温烧结处理，处理完成后关闭电源自然冷却炉温，获得含有致密碳化钽涂层的石墨基体复合材料。本发明采用上述制备碳化钽涂层的方法，制备的碳化钽涂层化学成分和分布均匀、物相纯度高、晶体形貌好，并且碳化钽具有高熔点、高硬度和良好的抗热震性的特点，对石墨基体的力学性能和热物理性起到强化效果。
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公开(公告)号：CN118637940B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202410775670.4
申请日：2024-06-17
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/00 , C01B32/956
Abstract: 本发明公开了一种消除碳化物陶瓷块体中氧化物杂质的方法，属于超高温陶瓷技术领域，包括以下步骤：S1、将初始碳化物块体样本超声清洗后烘干；S2、将干燥后的样品放入石墨罐内，并在罐盖上打孔以方便排气；S3、将石墨罐整体放入高温碳管炉内，升温至一定温度进行烧结；S4、反应完成后，随炉冷却得到无氧化物杂质的陶瓷块。本发明采用多段热处理工艺，利用碳热还原反应化学平衡原理，使气态还原产物沿晶界向外排除，高效消除烧结碳化物块体中的杂质；本方法工艺简单、效率高，可实现样品批量化处理，应用潜力大。
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公开(公告)号：CN118637940A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410775670.4
申请日：2024-06-17
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/00 , C01B32/956
Abstract: 本发明公开了一种消除碳化物陶瓷块体中氧化物杂质的方法，属于超高温陶瓷技术领域，包括以下步骤：S1、将初始碳化物块体样本超声清洗后烘干；S2、将干燥后的样品放入石墨罐内，并在罐盖上打孔以方便排气；S3、将石墨罐整体放入高温碳管炉内，升温至一定温度进行烧结；S4、反应完成后，随炉冷却得到无氧化物杂质的陶瓷块。本发明采用多段热处理工艺，利用碳热还原反应化学平衡原理，使气态还原产物沿晶界向外排除，高效消除烧结碳化物块体中的杂质；本方法工艺简单、效率高，可实现样品批量化处理，应用潜力大。
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公开(公告)号：CN116639980B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202310578344.X
申请日：2023-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/56 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 化物陶瓷涂层。本发明提供了一种多元碳化物陶瓷涂层的制备方法，使用金属粉末为原料，根据待制备多元碳化物陶瓷涂层的金属元素组成和摩尔比，将各金属元素粉混匀后均匀覆盖在碳基体表面，利用放电等离子体烧结，使金属元素粉与碳基体发生原位化合反应，同时完成致密化，一步形成目标成分的多元碳化物陶瓷涂层，得到表面形成多元碳化物陶瓷涂层的复合材料，所述多元碳化物涂层为具有面心立方结构的单相固溶体陶瓷涂层，纯度高，涂层的成分和结构的均一，孔隙率低，表面平整，与基体的结合性好，抗机械冲蚀性能稳定，并且整个流程工艺简单，效率高，周期(56)对比文件Liu Xingliang等.Research progress ontantalum carbide coatings on carbonmaterials .New carbon materials.2021,第36卷(第06期),1049-1061.茅振国等.C/C复合材料抗氧化涂层材料体系的研究进展.合成材料老化与应用.2017,第46卷(第01期),75-84.Lun Hulin等.synthesis of carbidesolid solution with multiple componentsusing elemental powder.advanced powdertechnology.2020,第31卷(第2期),505-509.刘丹丹;樊自拴.超高温陶瓷涂层的研究进展.材料保护.2020,(05),112-117.于长新;王发刚;刘新超;亓帅;魏春城.C/C复合材料超高温陶瓷涂层的研究进展.陶瓷学报.2017,(06),24-28.
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公开(公告)号：CN116535215B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202310504514.X
申请日：2023-05-08
Applicant: 中南大学 , 航天材料及工艺研究所
IPC: C04B35/56 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种非化学计量比多元碳化物陶瓷的制备方法，涉及碳化物陶瓷技术领域。该方法通过将两种及以上的过渡金属粉与碳粉高能球磨混匀，利用热压烧结技术，使元素粉末在高温下发生剧烈的化合反应，同时在压力的作用下烧结致密化，一步得到目标陶瓷块体。该方法制备的碳化物为具有面心立方结构的单相固溶体陶瓷，空间群为 纯度高，孔隙率低，并且可以一步制备非化学计量比的陶瓷块，工艺简单，效率高。(56)对比文件Zhang Wen 等.Non-stoichiometry of(TiZrHfVNbTa)Cx and its significance tothe microstructure and mechanicalproperties.Journal of the EuropeanCeramic Society.2022,第42卷6347-6355.Yan Xueliang 等.(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)C high-entropyceramics with low thermalconductivity.Journal of the AmericanCeramic Society.2018,第101卷(第10期),4486-4491.王恺.（Ti,Zr,Nb,Ta,Me）C（Me=Mo,V,Cr,W）高熵陶瓷的制备及组织性能.中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑.2020,(第2期),B015-501.
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116535215A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310504514.X
申请日：2023-05-08
Applicant: 中南大学 , 航天材料及工艺研究所
IPC: C04B35/56 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种非化学计量比多元碳化物陶瓷的制备方法，涉及碳化物陶瓷技术领域。该方法通过将两种及以上的过渡金属粉与碳粉高能球磨混匀，利用热压烧结技术，使元素粉末在高温下发生剧烈的化合反应，同时在压力的作用下烧结致密化，一步得到目标陶瓷块体。该方法制备的碳化物为具有面心立方结构的单相固溶体陶瓷，空间群为纯度高，孔隙率低，并且可以一步制备非化学计量比的陶瓷块，工艺简单，效率高。
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公开(公告)号：CN116477951A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310452199.0
申请日：2023-04-25
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/56 , C04B35/626
Abstract: 本发明公开了一种利用熔盐法制备Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体的方法，S1、将金属粉末Ta、Nb、Ti和纳米碳粉按比例球磨混合，得到预合金化粉末备用；S2、将S1中的预合金化粉末和熔盐按比例混合后放入研钵中，得到混合粉末；S3、将S2中的混合粉末放入密闭石墨坩埚中，60‑80℃烘干10‑15h；S4、将S3中烘干的石墨坩埚放入真空碳管炉中；S5、通入保护气后，1200‑1400℃下高温烧结2‑3h，烧结后冷却得到混合有熔盐的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体；S6、超声洗涤S5中混合有熔盐的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体，得到具有单一固溶相的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体。本发明采用上述方法，利用金属元素粉末在熔盐中的溶解性，使得固溶反应在原子尺度上进行，得到的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体粒度细小且化学成分分布均匀。
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公开(公告)号：CN116639980A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310578344.X
申请日：2023-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/56 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 本发明提供了一种多元碳化物陶瓷涂层的制备方法，使用金属粉末为原料，根据待制备多元碳化物陶瓷涂层的金属元素组成和摩尔比，将各金属元素粉混匀后均匀覆盖在碳基体表面，利用放电等离子体烧结，使金属元素粉与碳基体发生原位化合反应，同时完成致密化，一步形成目标成分的多元碳化物陶瓷涂层，得到表面形成多元碳化物陶瓷涂层的复合材料，所述多元碳化物涂层为具有面心立方结构的单相固溶体陶瓷涂层，纯度高，涂层的成分和结构的均一，孔隙率低，表面平整，与基体的结合性好，抗机械冲蚀性能稳定，并且整个流程工艺简单，效率高，周期短，组分设计灵活，可制备包含化学计量比/非化学计量比在内的宽范围元素比例的所述多元碳化物陶瓷涂层。
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公开(公告)号：CN116477951B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202310452199.0
申请日：2023-04-25
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/56 , C04B35/626
Abstract: 本发明公开了一种利用熔盐法制备Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体的方法，S1、将金属粉末Ta、Nb、Ti和纳米碳粉按比例球磨混合，得到预合金化粉末备用；S2、将S1中的预合金化粉末和熔盐按比例混合后放入研钵中，得到混合粉末；S3、将S2中的混合粉末放入密闭石墨坩埚中，60‑80℃烘干10‑15h；S4、将S3中烘干的石墨坩埚放入真空碳管炉中；S5、通入保护气后，1200‑1400℃下高温烧结2‑3h，烧结后冷却得到混合有熔盐的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体；S6、超声洗涤S5中混合有熔盐的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体，得到具有单一固溶相的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体。本发明采用上述方法，利用金属元素粉末在熔盐中的溶解性，使得固溶反应在原子尺度上进行，得到的Ta1/3Nb1/3Ti1/3C陶瓷纳米粉体粒度细小且化学成分分布均匀。
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公开(公告)号：CN116444296A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310490851.8
申请日：2023-05-04
Applicant: 中南大学
IPC: C04B41/87
Abstract: 本发明公开了一种利用熔盐法在石墨基体上制备碳化钽涂层的方法，包括以下步骤：对石墨片进行超声清洗处理，然后将熔盐和Ta2O5粉末放入研钵中搅拌均匀；将混合均匀的熔盐和Ta2O5粉末与石墨片放入密闭石墨坩埚中，然后将石墨坩埚烘干；将烘干后的石墨坩埚放入反应炉中，打开真空泵抽真空，高温条件下保温；然后通入惰性气体，高温烧结处理，处理完成后关闭电源自然冷却炉温，获得含有致密碳化钽涂层的石墨基体复合材料。本发明采用上述制备碳化钽涂层的方法，制备的碳化钽涂层化学成分和分布均匀、物相纯度高、晶体形貌好，并且碳化钽具有高熔点、高硬度和良好的抗热震性的特点，对石墨基体的力学性能和热物理性起到强化效果。
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