摘要：过渡金属碳化物及其固溶体具有高熔点和优异的力学性能,在机械加工、航天等领域有着广阔的应用前景。但是,这类材料相对较低的抗氧化性能,限制了其进一步发展与应用。本文以ZrC为基础组元,通过引入IVB、VB族过渡金属元素Ti、Hf、Nb、Ta,采用碳热还原合成了过渡金属碳化物固溶体粉末,并利用放电等离子体烧结技术制备了(Ti_(1/2)Zr_(1/2))C、(Ti_(1/3)Zr_(1/3)Hf_(1/3))C、(Ti_(1/4)Zr_(1/4)Hf_(1/4)Nb_(1/4))C、(Ti_(1/4)Zr_(1/4)Hf_(1/4)Ta_(1/4))C、(Ti_(1/4)Zr_(1/4)Nb_(1/4)Ta_(1/4))C、(Zr_(1/4)Hf_(1/4)Nb_(1/4)Ta_(1/4))C、(Ti_(1/5)Zr_(1/5)Hf_(1/5)Nb_(1/5)Ta_(1/5))C等7种等摩尔比多元过渡金属碳化物固溶体(TMC_(ss))陶瓷,并研究了其在1200℃流动空气中的抗氧化性能,考察了组元数量和元素组成等对材料的氧化行为的影响规律。结果显示,所制备的材料均为单相的NaCl型立方结构固溶体。随着组元数的增多,材料的构型熵增加,材料氧化后,其氧化层厚度和单位面积氧化增重均变小。在构型熵相同的4种四元TMC_(ss)陶瓷中,含有Nb元素的TMC_(ss)陶瓷,表现出了更好的抗氧化性能。构型熵最大且含有Nb元素的(Ti_(1/5)Zr_(1/5)Hf_(1/5)Nb_(1/5)Ta_(1/5))C五元TMC_(ss)陶瓷经1200℃的流动空气中氧化10 min后,其氧化层厚度和单位面积氧化增重分别为21.75μm和1.62 mg/cm^(2),显著低于其它二元、三元、四元TMC_(ss)陶瓷。分析认为,构型熵的增加使得TMC_(ss)的热力学稳定性提高,同时,低熔点氧化产物Nb_(2)O_(5)和Zr_(6)Nb_(2)O_(17)等对材料表面氧化层的致密化具有促进作用,两种因素协同改善了材料的抗氧化性能。研究结果可为新型抗氧化过渡金属碳化物陶瓷的组分设计提供一定的参考。