CN112359240B - 一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，它涉及一种高熵合金的制备方法。本发明的目的是要解决现有高熵合金在特定方向上的性能冲击效果差的问题。方法：一、混合球磨；二、基体预处理；三、制备预制件；四、熔覆，得到有定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的基体。本发明利用磁场辅助电子束熔覆，成功制备出定向阵列的陶瓷相增强高熵合金涂层，有效阻挡高熵合金受到的特定方向的性能冲击。本发明可获得一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金。

Description

一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高熵合金的制备方法。
背景技术
高熵合金是一种复杂的金属固溶体，没有明显的溶剂与溶质之分，含有五种或更多种元素的金属材料。通常，高熵合金中的固溶体有面心立方、体心立方和密排六方三种不同的晶体结构。由于其形成规律的独特性，使其具有高硬度、良好的塑性、良好的耐热性、优异的耐腐蚀性，在机械、冶金、航空航天等多个关键领域有着广泛的应用。
陶瓷颗粒作为增强相融入高熵合金晶粒内，利用其低密度、高硬度、低摩擦系数、良好的红硬性、抗高温蠕变性能，提高高熵合金综合性能。
目前高熵合金在工程中应用时越来越多的涉及到特定方向上的性能冲击，如磨损、冲蚀、氧化等。为解决此类问题，制备一种将陶瓷相在高熵合金晶粒中具有良好的界面结合、均匀分散、定向阵列的高熵合金，更加具有好的应用前景和工业价值。
发明内容
本发明的目的是要解决现有高熵合金在特定方向上的性能冲击效果差的问题，而提供一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法。
一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、混合球磨：
①、将氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末混合均匀，得到混合粉末；
步骤一①中所述的混合粉末中氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末的摩尔比为(1-4):(1-4):(1-4):(1-4):(1-4):(1-4)；
②、将混合粉末置于球磨罐内，再加入无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液进行湿法球磨，再进行干燥，得到球磨后的混合粉末；
二、基体预处理：
将基体进行喷砂处理，得到喷砂后的基体；
三、制备预制件：
将球磨后的混合粉末放入模具中，再施加压力，得到预制件，把预制件放置在喷砂后的基体表面上；
四、熔覆：
采用激光作为电子束源，在功率为1400W～1600W、扫描速度为25mm/s～35mm/s、圆形光斑直径为3mm～5mm和惰性气体气氛保护的条件下施加与预制件成45°角的电磁场，两块铜板分别接正负50V～70V脉冲电压，周期为2s～5s，磁场强度为1T～2T，两块铜板与预制件的距离均为25mm～35mm，磁场方向与电子束方向成40°～60°，电子束沿预制件一端与水平线呈40°～60°角方向熔覆，每道熔池的搭接率为25％～35％，熔覆后在-20℃～-30℃的冷冻设备中冷却，得到有定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的基体。
本发明有益效果：
一、本发明利用磁场辅助电子束熔覆，成功制备出定向阵列的陶瓷相增强高熵合金涂层，有效阻挡高熵合金受到的特定方向的性能冲击；
二、本发明在TC4合金基体表面制备的定向阵列的陶瓷相增强高熵合金涂层能有效提高基体材料的耐磨性能，定向阵列生长的TiN颗粒对于特定方向的磨损冲击起到了缓释作用，在25℃、60min的磨损条件下，45°角的磨损量仅为0.0093mg，而TC4合金基体的磨损量为0.0645mg，因此，本发明可以可以有效的提高特定方向的耐磨性能；
三、本发明优化了电子束熔覆处理，旨在生成一种将陶瓷相在高熵合金晶粒中具有良好的界面结合、均匀分散、定向阵列的高熵合金，提高高熵合金在特定方向的性能，增加其使用寿命，扩展其应用领域。
本发明可获得一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金。
附图说明
图1为实施例一中磁场辅助电子束熔覆原理图；
图2为实施例一中周期性脉冲电压图；
图3为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的背散射电子照片；
图4为图3中所选区域的能谱；
图5为摩擦系数曲线，图5中1为TC4合金基体的磨损曲线，2为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着45°角的磨损曲线，3为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着90°角的磨损曲线；
图6为磨损量柱状图，图中1为TC4合金基体的磨损量，2为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着45°角的磨损量，3为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着90°角的磨损量。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
本实施方式通过球磨将金属粉体混合均匀，将混合粉体压制成预制件，预制件放置在金属基体材料表面上，用电子束熔覆预制件，得到定向阵列陶瓷相增强高熵合金，在熔覆过程中，预制件始终处于氩气的保护状态和电磁场作用下。
具体实施方式一：本实施方式一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、混合球磨：
①、将氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末混合均匀，得到混合粉末；
步骤一①中所述的混合粉末中氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末的摩尔比为(1-4):(1-4):(1-4):(1-4):(1-4):(1-4)；
②、将混合粉末置于球磨罐内，再加入无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液进行湿法球磨，再进行干燥，得到球磨后的混合粉末；
二、基体预处理：
将基体进行喷砂处理，得到喷砂后的基体；
三、制备预制件：
将球磨后的混合粉末放入模具中，再施加压力，得到预制件，把预制件放置在喷砂后的基体表面上；
四、熔覆：
采用激光作为电子束源，在功率为1400W～1600W、扫描速度为25mm/s～35mm/s、圆形光斑直径为3mm～5mm和惰性气体气氛保护的条件下施加与预制件成45°角的电磁场，两块铜板分别接正负50V～70V脉冲电压，周期为2s～5s，磁场强度为1T～2T，两块铜板与预制件的距离均为25mm～35mm，磁场方向与电子束方向成40°～60°，电子束沿预制件一端与水平线呈40°～60°角方向熔覆，每道熔池的搭接率为25％～35％，熔覆后在-20℃～-30℃的冷冻设备中冷却，得到有定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的基体。
本实施方式有益效果：
一、本实施方式利用磁场辅助电子束熔覆，成功制备出定向阵列的陶瓷相增强高熵合金涂层，有效阻挡高熵合金受到的特定方向的性能冲击；
二、本实施方式在TC4合金基体表面制备的定向阵列的陶瓷相增强高熵合金涂层能有效提高基体材料的耐磨性能，定向阵列生长的TiN颗粒对于特定方向的磨损冲击起到了缓释作用，在25℃、60min的磨损条件下，45°角的磨损量仅为0.0093mg，而TC4合金基体的磨损量为0.0645mg，因此，本实施方式可以可以有效的提高特定方向的耐磨性能；
三、本实施方式优化了电子束熔覆处理，旨在生成一种将陶瓷相在高熵合金晶粒中具有良好的界面结合、均匀分散、定向阵列的高熵合金，提高高熵合金在特定方向的性能，增加其使用寿命，扩展其应用领域。
本实施方式可获得一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一①中所述的氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末的粒径均为100μm～200μm，纯度均为99.9％。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一②所述的湿法球磨的球料比为(3～5):1，磨球介质为不锈钢球，磨球直径为5mm～25mm，球磨机的转速为300r/min～400r/min，球磨的时间为1h～3h。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一②所述的无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液中无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的体积比为1:1:(2～3):1。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤一②所述的干燥温度为60℃～80℃，干燥时间为1h～3h；步骤一②所述的混合粉末的质量与无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液的体积比为(40g～60g):300mL。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二中所述的基体为TC4合金；所述的基体的长宽高尺寸为70mm×25mm×10mm。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二中所述的喷砂处理使用的砂粒为1mm～4mm石英砂，喷砂压力为0.3MPa～0.6MPa，供气量为2m2/min～4m2/min，与基体之间的距离为80mm～120mm，喷射角度为40°～50°。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤三中将球磨后的混合粉末放入模具中，再通过万能压力机施加70MPa～150MPa压力，得到预制件，把预制件放置在喷砂后的基体表面上；所述的预制件的长宽高尺寸为60mm×20mm×1.5mm。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤四中所述的惰性气体为氩气或氮气；所述的两块铜板的尺寸长宽高均为70mm×30mm×2mm；所述的冷冻设备的冷却温度为-20℃～-30℃。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤四中采用激光作为电子束源，在功率为1400W～1500W、扫描速度为25mm/s～30mm/s、圆形光斑直径为3mm和惰性气体气氛保护的条件下施加与预制件成45°角的电磁场，两块铜板分别接正负60V脉冲电压，周期为2s，磁场强度为1T，铜板与预制件距离为25mm～30mm，磁场方向与电子束方向成45°，电子束沿预制件一端与水平线呈45°角方向熔覆，每道熔池的搭接率为25％～30％，熔覆后在-20℃～-30℃的冷冻设备中冷却，得到有定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的基体。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、混合球磨：
①、将氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末混合均匀，得到混合粉末；
步骤一①中所述的混合粉末中氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末的摩尔比为2:2:2:2:2:1；
步骤一①中所述的氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末的粒径均为100μm～200μm，纯度均为99.9％；
②、将混合粉末置于球磨罐内，再加入无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液进行湿法球磨，再进行干燥，得到球磨后的混合粉末；
步骤一②所述的干燥温度为70℃，干燥时间为2h；
步骤一②所述的混合粉末的质量与无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液的体积比为50g:300mL；
步骤一②所述的湿法球磨的球料比为4:1，磨球介质为不锈钢球，磨球直径为5mm～25mm，球磨机的转速为400r/min，球磨的时间为1h；
步骤一②所述的无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液中无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的体积比为1:1:2:1；
二、基体预处理：
将TC4合金基体进行喷砂处理，得到喷砂后的TC4合金基体；
所述的TC4合金基体的长宽高尺寸为70mm×25mm×10mm；
步骤二中所述的喷砂处理使用的砂粒为1mm～4mm石英砂，喷砂压力为0.5MPa，供气量为3m2/min，与基体之间的距离为100mm，喷射角度为45°；
三、制备预制件：
将球磨后的混合粉末放入模具中，再通过万能压力机施加100MPa压力，得到预制件，把预制件放置在喷砂后的TC4合金基体表面上；
所述的预制件的长宽高尺寸为60mm×20mm×1.5mm；
四、熔覆：
采用激光作为电子束源，在功率为1500W、扫描速度为30mm/s、圆形光斑直径为3mm和惰性气体气氛保护的条件下施加与预制件成45°角的电磁场，两块铜板分别接正负60V脉冲电压，周期为2s，磁场强度为1T，两块铜板与预制件的距离均为30mm，磁场方向与电子束方向成45°，电子束沿预制件一端与水平线呈45°角方向熔覆，每道熔池的搭接率为30％，熔覆后在冷冻设备中冷却，得到有定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的TC4合金基体；
步骤四中所述的惰性气体为氩气；所述的两块铜板的长宽高尺寸均为70mm×30mm×2mm；所述的冷冻设备的冷却温度为-20℃。
图1为实施例一中磁场辅助电子束熔覆原理图；
图2为实施例一中周期性脉冲电压图；
图3为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的背散射电子照片；
图4为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的能谱；
从图3～图4能谱分析上可以看到“十字”形状颗粒为氮化钛，与基体材料成45°角生长，定向排列在高熵合金晶粒上，与晶粒良好结合。
TC4合金基体、实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着45°角和实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着90°角进行磨损，磨损条件为25℃、60min干磨损，见图5和图6所示；
图5为摩擦系数曲线，图5中1为TC4合金基体的磨损曲线，2为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着45°角的磨损曲线，3为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着90°角的磨损曲线；
图6为磨损量柱状图，图中1为TC4合金基体的磨损量，2为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着45°角的磨损量，3为实施例一得到的基体表面上定向阵列的陶瓷相增强高熵合金沿着90°角的磨损量。
从图5可以看到与TC4合金基体成45°角的摩擦磨损系数明显小于90°角的摩擦系数，
图6可以看到，45°角的磨损量为0.0093mg，90°角的磨损量为0.0172mg，TC4合金基体的磨损量为0.0645mg，制备出的定向阵列的陶瓷相增强高熵合金涂层磨损失重量比基体材料(TC4合金)的磨损失重量要小很多，定向阵列的陶瓷相增强高熵合金可以有效的提高基体材料的耐磨性能，定向阵列生长的TiN颗粒对于特定方向的磨损冲击起到了缓释作用。

Claims (7)

1.一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，其特征在于一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法是按以下步骤完成的：
一、混合球磨：
①、将氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末混合均匀，得到混合粉末；
步骤一①中所述的混合粉末中氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末的摩尔比为2:2:2:2:2:1；
步骤一①中所述的氮化铝粉末、铁粉末、铬粉末、钴粉末、镍粉末和钛粉末的粒径均为100μm～200μm，纯度均为99.9％；
②、将混合粉末置于球磨罐内，再加入无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液进行湿法球磨，再进行干燥，得到球磨后的混合粉末；
二、基体预处理：
将基体进行喷砂处理，得到喷砂后的基体；
步骤二中所述的基体为TC4合金；所述的基体的长宽高尺寸为70mm×25mm×10mm；
步骤二中所述的喷砂处理使用的砂粒为1mm～4mm石英砂，喷砂压力为0.3MPa～0.6MPa，供气量为2m2/min～4m2/min，与基体之间的距离为80mm～120mm，喷射角度为40°～50°；
三、制备预制件：
将球磨后的混合粉末放入模具中，再施加压力，得到预制件，把预制件放置在喷砂后的基体表面上；
四、熔覆：
采用激光作为电子束源，在功率为1400W～1600W、扫描速度为25mm/s～35mm/s、圆形光斑直径为3mm～5mm和惰性气体气氛保护的条件下施加与预制件成45°角的电磁场，两块铜板分别接正负50V～70V脉冲电压，周期为2s～5s，磁场强度为1T～2T，两块铜板与预制件的距离均为25mm～35mm，磁场方向与电子束方向成40°～60°，电子束沿预制件一端与水平线呈40°～60°角方向熔覆，每道熔池的搭接率为25％～35％，熔覆后在-20℃～-30℃的冷冻设备中冷却，得到有定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的基体。
2.根据权利要求1所述的一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，其特征在于步骤一②所述的湿法球磨的球料比为(3～5):1，磨球介质为不锈钢球，磨球直径为5mm～25mm，球磨机的转速为300r/min～400r/min，球磨的时间为1h～3h。
3.根据权利要求1所述的一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，其特征在于步骤一②所述的无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液中无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的体积比为1:1:(2～3):1。
4.根据权利要求1所述的一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，其特征在于步骤一②所述的干燥温度为60℃～80℃，干燥时间为1h～3h；步骤一②所述的混合粉末的质量与无水乙醇、环己烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合液的体积比为(40g～60g):300mL。
5.根据权利要求1所述的一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，其特征在于步骤三中将球磨后的混合粉末放入模具中，再通过万能压力机施加70MPa～150MPa压力，得到预制件，把预制件放置在喷砂后的基体表面上；所述的预制件的长宽高尺寸为60mm×20mm×1.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，其特征在于步骤四中所述的惰性气体为氩气或氮气；所述的两块铜板的尺寸长宽高均为70mm×30mm×2mm；所述的冷冻设备的冷却温度为-20℃～-30℃。
7.根据权利要求1所述的一种定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的制备方法，其特征在于步骤四中采用激光作为电子束源，在功率为1400W～1500W、扫描速度为25mm/s～30mm/s、圆形光斑直径为3mm和惰性气体气氛保护的条件下施加与预制件成45°角的电磁场，两块铜板分别接正负60V脉冲电压，周期为2s，磁场强度为1T，铜板与预制件距离为25mm～30mm，磁场方向与电子束方向成45°，电子束沿预制件一端与水平线呈45°角方向熔覆，每道熔池的搭接率为25％～30％，熔覆后在-20℃～-30℃的冷冻设备中冷却，得到有定向阵列的陶瓷相增强高熵合金的基体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114016021B (zh) * 2021-11-10 2023-05-16 常州信息职业技术学院 一种抗磨减摩高熵合金涂层的制备方法
CN115608992A (zh) * 2021-11-16 2023-01-17 昆明理工大学 一种原位陶瓷相增强高熵合金涂层的粉末制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060123880A (ko) * 2005-05-30 2006-12-05 주식회사 다이너머트리얼스 고강도 극미세/나노구조 알루미늄/질화알루미늄 또는알루미늄합금/질화알루미늄 복합재료의 제조 방법
CN107142475A (zh) * 2017-04-22 2017-09-08 南京工程学院 一种激光熔敷用TiC增强新型AlFeCrCoNiTi合金基复合材料涂层及制备方法
KR101804062B1 (ko) * 2016-08-02 2017-12-01 한국생산기술연구원 Mn계 자기열량합금 및 이의 제조 방법
CN109970068A (zh) * 2019-04-01 2019-07-05 四川大学 利用高熵合金提纯多晶硅的方法
CN109971980A (zh) * 2019-05-05 2019-07-05 西北工业大学 利用磁场提高CrCoNi中熵合金力学性能的方法
CN110230056A (zh) * 2019-07-17 2019-09-13 哈尔滨工程大学 用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末及其制备方法和应用
CN111168057A (zh) * 2020-02-28 2020-05-19 华南理工大学 一种增材制造用纳米陶瓷增强高熵合金复合粉末及其制备方法和应用
CN111254376A (zh) * 2020-03-15 2020-06-09 河北工业大学 高熵陶瓷复合涂层的制备方法
WO2020165193A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-20 The Provost, Fellows, Scholars And Other Members Of Board Of Trinity College Dublin A product and method for powder feeding in powder bed 3d printers

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060123880A (ko) * 2005-05-30 2006-12-05 주식회사 다이너머트리얼스 고강도 극미세/나노구조 알루미늄/질화알루미늄 또는알루미늄합금/질화알루미늄 복합재료의 제조 방법
KR101804062B1 (ko) * 2016-08-02 2017-12-01 한국생산기술연구원 Mn계 자기열량합금 및 이의 제조 방법
CN107142475A (zh) * 2017-04-22 2017-09-08 南京工程学院 一种激光熔敷用TiC增强新型AlFeCrCoNiTi合金基复合材料涂层及制备方法
WO2020165193A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-20 The Provost, Fellows, Scholars And Other Members Of Board Of Trinity College Dublin A product and method for powder feeding in powder bed 3d printers
CN109970068A (zh) * 2019-04-01 2019-07-05 四川大学 利用高熵合金提纯多晶硅的方法
CN109971980A (zh) * 2019-05-05 2019-07-05 西北工业大学 利用磁场提高CrCoNi中熵合金力学性能的方法
CN110230056A (zh) * 2019-07-17 2019-09-13 哈尔滨工程大学 用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末及其制备方法和应用
CN111168057A (zh) * 2020-02-28 2020-05-19 华南理工大学 一种增材制造用纳米陶瓷增强高熵合金复合粉末及其制备方法和应用
CN111254376A (zh) * 2020-03-15 2020-06-09 河北工业大学 高熵陶瓷复合涂层的制备方法

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