近期，中科院蘭州化物所“固體潤滑國家重點實驗室高溫摩擦學課題組”在高性能高熵陶瓷材料的設計、制備及摩擦學性能研究方面獲新進展——不僅制備了高致密的單相高熵陶瓷塊體材料，還明顯降低高致密高熵陶瓷塊體的燒結溫度；并且發現高溫真空環境下具有自潤滑性能的單相高熵碳化物陶瓷材料，以及在大氣高溫工況下具有自潤滑性能的單相高熵陶瓷材料。

相關論文地址：

https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.115273

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2023.04.015

https://doi.org/10.1111/jace.19123

單相高熵陶瓷塊體材料的XRD和TEM表征

高熵陶瓷是四種或四種以上具有高構型熵的陽離子或陰離子亞晶格的固溶體，因其優異的物理和化學性能而受到廣泛關注。其中，高熵碳化物通常表現出優異的性能，包括高熔點、高硬度和良好的耐磨性。

針對高熵碳化物陶瓷制備困難的問題，研究人員以石墨作為碳源，采用氧化物碳熱還原法，結合高能球磨及放電等離子燒結技術，制備了高致密的單相高熵陶瓷塊體材料，材料結晶性好、純度高、成分均勻、抗磨損性能優異；研究人員通過添加少量金屬鋁，可明顯降低高致密高熵陶瓷塊體的燒結溫度。

研究人員通過調控高熵陶瓷體系的組成（(Hf-X-Nb-Ta-Ti)C,X為Mo, W, V, Zr），發現了系列在高溫真空環境下具有自潤滑性能的單相高熵碳化物陶瓷材料，其摩擦系數最低可達0.1（主要是由于高熵陶瓷材料在高溫摩擦誘導作用下，在磨損表面生成了具有潤滑性能的非晶碳膜）；通過調控(HfMoNbTaTi)C系高熵陶瓷的高溫潤滑組元Mo，獲得了在大氣高溫工況下具有自潤滑性能的單相高熵陶瓷材料。

編譯整理 YUXI