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专利摘要

本发明涉及一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料，该高熵氧化物陶瓷材料呈致密块体，其在Na2SO4+V2O5的混合熔盐中，陶瓷表面经1000℃腐蚀10h的腐蚀深度＜30μm。同时，本发明还公开了该高熵氧化物陶瓷材料的制备方法。本发明高熵陶瓷材料在不同质量混合后的硫酸钠（Na2SO4）和五氧化二钒（V2O5）腐蚀熔盐体系中，经高温腐蚀后，其陶瓷表面腐蚀深度未超过30μm，更未出现腐蚀层剥落的现象，从而表现出更好的抗熔盐腐蚀能力。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211038839.5
申请日期:
2022-08-29
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C04B35/50;C04B35/622
发明/设计人:
安宇龙，薛芸，赵晓琴，周惠娣，陈建敏
权利要求: 1.一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料，其特征在于：该高熵氧化物陶瓷材料呈致密块体，其在Na2SO4+V2O5的混合熔盐中，陶瓷表面经1000℃腐蚀10h的腐蚀深度＜30μm。2.如权利要求1所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料，其特征在于：所述高熵氧化物陶瓷材料由CeO2、La2O3、Nd2O3、Sm2O3、Nb2O5和Gd2O3制得；其显微硬度值＞9.6GPa，具有A2B2Ox型萤石结构，其中：A由La、Nd、Sm、Nb和Gd五种元素组成，B为四价的Ce元素，7.0＜x≤7.4。3.如权利要求2所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料，其特征在于：所述Nb元素的价态为五价，其摩尔百分比占所述A总摩尔量的10~20%，其余四种元素保持相同的摩尔比。4.如权利要求1所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料，其特征在于：所述Na2SO4+V2O5的混合熔盐按质量百分数计为ywt% Na2SO4+（100-y）wt%V2O5，且y=0，20，44，60，100。5.如权利要求1或2或3所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：⑴按质量分数计，将9.7~10.8%的La2O3、10.0~11.2%的Nd2O3、10.4~11.5%的Sm2O3、3.9~7.9%的Nb2O5、10.8~12.0%的Gd2O3和50.6~51.2%的CeO2原始粉末采用行星式球磨机进行球磨，混合均匀后得到浆料；该浆料经充分干燥并过筛后，装入氧化铝坩埚，并置于马弗炉中预烧，即得预烧粉末；⑵所述预烧粉末经球磨、过筛，即得粉末粒径小于2μm的高熵构型粉体材料；⑶所述高熵构型粉体材料压制成生胚后，放入马弗炉中进行无压烧结，即得致密的高熵陶瓷块体。6.如权利要求5所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴与所述步骤⑵中球磨的条件是指球磨介质为无水乙醇或丙酮，转速为400r/min，球磨时间为24h。7.如权利要求5所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中预烧的条件是指温度为1300℃，时间为5h，升温速率为5℃/min。8.如权利要求5所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶中压制条件是指压强为7MPa，保压时间为5 min。9.如权利要求5所述的一种抗熔盐腐蚀的高熵氧化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶中无压烧结的条件是指烧结温度为1480℃，烧结时间20h，升温速率2℃/min。