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作者：孔庆易;王恺;陈磊;苏文韬;霍思嘉;王玉金;
单位：哈尔滨工业大学,材料结构精密焊接与连接全国重点实验室;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,特种陶瓷研究所;哈尔滨工业大学,金属精密热加工国家级重点实验室;
摘要：随着航空航天、核能和特种冶炼行业的快速发展，对新型超高温、抗辐照、耐腐蚀等极端环境使役性能需求不断提升，亟需新材料创制和性能调控。过渡金属碳化物具有高熔点、抗辐照、耐腐蚀和理化性能稳定等优异性能，是极端环境用特种陶瓷重要的组成部分。现今，碳化物陶瓷更是逐渐从单一组元发展到多组元碳化物固溶体体系，乃至高熵陶瓷体系。本工作采用热压烧结，制备4种高熵碳化物陶瓷(TiZrNbTaMe)C (Me=V,Cr,Mo,W)，比较Me元素对陶瓷组织结构和力学性能的影响。结果表明：4种高熵碳化物陶瓷均呈现面心立方结构，其中V、Cr和Mo元素有助于烧结促进致密化，致密度均超过98%。除(TiZrNbTaCr)C外，其他高熵陶瓷体系的金属元素分布均匀，而Cr元素在(TiZrNbTaCr)C陶瓷中出现晶界偏聚现象，导致碳化物晶粒中的Cr含量较低。Cr元素在碳化物高熵陶瓷中的固溶度与金属元素的种类和含量密切相关。(TiZrNbTaCr)C陶瓷具有最佳的综合力学性能，其维氏硬度为29.8 GPa，断裂韧性为3.71 MPa·m~(1/2)。
关键词：过渡金属碳化物;高熵陶瓷;组织演变;力学性能
基金资助：国家自然科学基金(52032002)
