摘要：以硼热/碳热还原合成高熵二硼化物粉体为原料, 在2000°C/单轴 加压50 MPa条件下, 经10分钟放电等离子烧结, 成功制备了含有 ∼2 vol%的氧化物和∼1 vol%气孔的高熵(Ti0.2Zr0.2Nb0.2Hf0.2Ta0.2)B2陶瓷 (HEBs). 经研究确认, 其中残留氧化物是固溶少量硼和碳的m-(Hf,Zr)O2. 室温下HEBs的弹性模量、维氏硬度和断裂韧性分别为 508.5 GPa、17.7 ± 0.4 GPa和4.2 ± 0.2 MPa m1/2. 烧结得到的HEBs具有优良的抗弯强度, 特别是其高温强度. HEBs在室温、1600和1800°C下 的四点抗折强度分别为400.4 ± 47.0 MPa、695.9 ± 55.9 MPa和751.6 ± 23.2 MPa. 对1800°C下断裂的HEBs样品进行了失效分析, 在其拉伸和断裂面附近区域, 仅在裂纹尖端和孔隙边缘发现了数量有限的位错线的存在, 没有观察到位错运动的痕迹. 本研究首次报道了高熵二硼化物陶瓷的高温强度, 发现其强度直至1800°C并无衰减, 并对其高温下的强韧化机制进行了有益的探讨.
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