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(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Mo0.2Ti0.2)B2高熵陶瓷的相结构及电化学性能


李雪婷,魏志帆,祖宇飞,陈国清,付雪松,周文龙
(大连理工大学 材料科学与工程学院 辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室,辽宁 大连 116085)

摘  要:硼化物高熵陶瓷因其优异的力学性能、良好的抗氧化性以及电化学性能,而具有广阔的应用前景。采用硼/碳热还原法结合放电等离子烧结技术制备了(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Mo0.2Ti0.2)B2高熵陶瓷,并对物相组成和电化学性能进行研究。结果表明,在1600 ℃、1650 ℃、1700 ℃还原得到的(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Mo0.2Ti0.2)B2高熵陶瓷粉体和经2000℃烧结后的块体均未呈现单一六方结构的高熵相,烧结体中含有少量的(Hf, Zr)B2和(Hf, Zr)O2次生相弥散分布于高熵相之间。随着还原温度的升高,粉体的结晶度越好(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Mo0.2Ti0.2)B2的致密度为96%,其硬度为(23.4±1.2)GPa。此外,((Hf0.2Zr0.2Ta0.2Mo0.2Ti0.2)B2表现出较好的能量存储特性和抗腐蚀性能,当其在3.5wt.% NaCl中,且电流密度为0.1mA·cm−2时,充/放电比电容可达50.29/44.50F·cm−2,库伦效率可达87%以上,满足作为超级电容器电极材料的要求。
关键词:硼化物;高熵陶瓷;相结构;电化学性能

  • DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2023.04.8

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