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公开(公告)号：CN118851753A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410849658.3
申请日：2024-06-27
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/48 , C04B35/622 , C04B35/63
Abstract: 本发明涉及一种双相镶嵌中熵氧化物的抗烧蚀陶瓷及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域，该方法首先采用高温热处理制得不同比例的双相中熵氧化物陶瓷粉体((Hf,Zr,Ti)O2和(Hf,Zr)TiO4)，然后借助无压烧结制备复相镶嵌结构陶瓷。该方法不仅为Hf‑Zr‑Ti基多元超高温陶瓷最优抗循环烧蚀性能成分设计提供了理论基础，所制备的陶瓷粉体还可为其以后在基体改性和涂层制备的应用奠定物质基础。此外，无压烧结制备双相镶嵌中熵氧化物抗烧蚀陶瓷块体可实现低成本、大规模的生产。该工艺不仅可实现低成本、大规模的生产，还可获得均匀分布的双相中熵氧化物，充分发挥多元氧化物间的相互协同作用，同步提升陶瓷块体抵抗循环热冲击和抗烧蚀性能。
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公开(公告)号：CN118546379A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410613576.9
申请日：2024-05-17
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C08G79/00 , C04B35/58 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种碳氮化物超高温陶瓷先驱体及其制备方法和应用，涉及超高温陶瓷材料技术领域。该方法包括在惰性气氛保护下，将过渡金属氯化物均匀分散于有机溶剂中，加入多胺类化合物，经缩合反应后，再加入多元醇类化合物，进行封端反应，得到碳氮化物超高温陶瓷先驱体。本发明利用原子尺度设计获得MeCxN1‑x有机先驱体。先驱体骨架是以过渡金属Me与氮元素形成Me‑N键连接而成，因此获得的先驱体陶瓷产率高，物质成分稳定。
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公开(公告)号：CN119039029A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411074720.2
申请日：2024-08-07
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/83 , C04B35/645
Abstract: 本发明属于基体改性C/C复合材料制备技术领域，具体为一种碳化物超高温陶瓷‑SiC梯度及均匀改性C/C复合材料的快速制备方法。本发明将SPS技术与基体改性C/C复合材料制备技术相结合达到快速制备的目的。本方法对纤维损伤低，所制备材料内部陶瓷相与基体结合紧密，铺设粉料可以充分渗入基体，避免了样品外部堆积粉料的结块浪费现象，同时可以通过控制基体上下铺设的粉料总量、SPS压力和反应温度协同控制粉料渗入深度以制备梯度及均匀改性C/C复合材料，可控性强。本方法制备周期短，可在1‑2小时内制备出改性C/C复合材料，适用于碳基/陶瓷基复合材料的大规模及低成本制备。
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公开(公告)号：CN119153288A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202410756349.1
申请日：2024-06-13
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院 , 西北工业大学
IPC: H01J9/02
Abstract: 本发明公开了一种阵列化超高温陶瓷固溶体纳米线场发射阴极的制备方法，包括将复合材料基体表面打磨、清洗、烘干、浸泡；高温沉积；化学气相沉积超高温陶瓷固溶体纳米线；本发明对设备的要求低，具有合成工艺简单、合成速率快，并且具有可大面积制备等优点，具有大规模工业生产的潜力；此外，阵列化HfxTayC超高温陶瓷固溶体纳米线的制备进一步拓宽了场发射阴极材料在极端环境下的应用。
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公开(公告)号：CN118851752A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410849657.9
申请日：2024-06-27
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/48 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 本发明公开了高致密高硬的铪锆铌氧化物陶瓷及其无压烧结制备方法，通过在HfO2和ZrO2连续固溶体中引入35％～45％Nb2O5，使三元氧化物在烧结致密化的同时发生反应，形成主晶相(Hf,Zr)6Nb2O17；(Hf,Zr)6Nb2O17是一种具有长板状结构的中熵相，产生的熵增效应导致晶格畸变，使氧化物陶瓷的硬度显著增大(不低于8GPa)；Nb2O5超过1450℃融化，以液相形式与HfO2、ZrO2发生化学反应的同时，还促进了扩散传质，提高了陶瓷致密度(不低于97％)；没有额外添加烧结助剂，不会因引入杂质相造成性能衰减；同时，本发明提供的无压烧结制备方法工艺简单，成本低、产率高、适合批量化生产解决了现有氧化物高致密度和高硬度与低成本和高温含氧环境应用无法同时满足的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118546004A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410613577.3
申请日：2024-05-17
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/58 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种碳氮化物超高温陶瓷及其制备方法和应用，涉及超高温陶瓷材料技术领域。该方法包括将过渡金属氯化物、多胺类化合物和多元醇类化合物反应制备的碳氮化物先驱体低温交联固化，随后升温完成有机‑无机转化，最后将热处理产物进行高温烧结，制备出碳氮化物超高温陶瓷。本发明通过在热处理气氛中引入氮源，使先驱体高温裂解过程中同时发生碳热还原和氮化反应，与传统的惰性气体保护相比，避免先驱体高温下氮流失，能够简单高效制备高品质碳氮化物超高温陶瓷。
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公开(公告)号：CN118459249A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410701582.X
申请日：2024-05-31
Applicant: 西北工业大学 , 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明公开了一种SiC/HfB2‑SiC双相镶嵌涂层及其制备方法与应用，包括：将HfO2和B4C混合粉末加入聚乙烯醇缩丁醛酒精溶液中，搅拌，得到料浆；采用涂刷工艺将料浆均匀涂覆在SiC涂层表面，干燥，静置预固化，得到HfO2‑B4C预涂层；对HfO2‑B4C预涂层进行高温热处理，形成含HfB2的多孔骨架层；通过低温化学气相渗透工艺向多孔骨架层中渗入SiC，得到SiC/HfB2‑SiC双相镶嵌涂层。本发明中含HfB2的多孔骨架层是通过碳‑硼热还原反应一步制得，孔隙的大小、分布较为均匀且为通孔，因此SiC的渗入较为顺利，避免了因孔隙不均匀而导致SiC在表面结壳和涂层不致密的现象产生。
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公开(公告)号：CN118420381A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410620150.6
申请日：2024-05-20
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B41/89
Abstract: 本发明公开了一种表面具有长寿命超高温微烧蚀(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层的碳基复合材料及其制备方法，碳基复合材料包括基体和涂层，其方法包括采用包埋熔渗法在碳基复合材料表面制备了SiC过渡层，然后采用SAPS在SiC过渡层上制备了(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层；本发明采用SAPS在包覆有SiC过渡层的碳基复合材料表面制备出(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层；(Hf‑Zr‑Ta)C在烧蚀环境下形成由高熔点(Hf,Zr)O2和低氧扩散系数(Hf,Zr)6Ta2O17组成的复合氧化物，不仅能抵抗高速气流的冲刷，而且能阻碍氧气向涂层内部的扩散；另外，在冷却过程中，(Hf,Zr)O2和Ta为主的熔融氧化物向(Hf,Zr)6Ta2O17的包晶转变抵消了t‑(Hf,Zr)O2到m‑(Hf,Zr)O2的相变引发的体积膨胀，减少了涂层中裂纹的萌生和扩展。致密、稳定的氧化层使得(Hf‑Zr‑Ta)C固溶体陶瓷涂层表现出优异的抗烧蚀性能。
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公开(公告)号：CN117512380A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311508158.5
申请日：2023-11-13
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
Abstract: 本发明提供了一种增强铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)根据复合材料的形状建立三维模型，并在厚度方向上划分为若干个加工区域；B)将TiB2/Al‑5Cu粉末分别置于第一粉料缸和第二粉料缸中；C)将其中一种粉末平铺于基板上，再进行激光打印，得到硬区或软区；再自动调换另一种粉末平铺于所述硬区或软区的表面，再次进行激光打印，得到软区或硬区；D)重复步骤C)直至得到增强铝基复合材料。本发明提供的方法利用多材料激光选区熔化技术有效控制增强体TiB2在铝基复合材料内部的空间分布，进而利用相分布的空间结构化实现强化区增强和韧化区增韧从结构上协同提升复合材料力学性能。
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公开(公告)号：CN119330716A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411515069.8
申请日：2024-10-29
Applicant: 河南省科学院碳基复合材料研究院
IPC: C04B35/56 , C04B35/622
Abstract: 本发明涉及陶瓷材料技术领域，公开了一种高温抗烧蚀(Hf‑Zr‑Nb)C三元碳化物中熵陶瓷的制备方法。首先将HfO2、ZrO2、Nb2O5和C粉混合后在高温热处理炉中进行热处理，利用碳热还原反应制备出(Hf‑Zr‑Nb)C中熵陶瓷粉体；随后将粉体压制成型得到陶瓷块体；最后利用无压烧结设备对陶瓷块体进行烧结，得到(Hf‑Zr‑Nb)C三元碳化物中熵陶瓷。相较于现有前驱体浸渍裂解及放电等离子烧结致密化技术普遍存在设备昂贵、能耗大、产率低的问题，本发明采用工艺简便的无压烧结技术极大地降低了生产成本，提高了产率。该中熵碳化物陶瓷块具有较好的抗烧蚀性能。该发明为高温抗烧蚀中熵碳化物陶瓷材料在空天飞行器热端部件的应用提供了技术支撑。
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