The invention provides a preparation method of hollow spherical BSAS powder for environmental barrier coating, which belongs to the technical field of ceramic powder processing. The preparation method of the powder includes the following steps: 1. mixing barium salt, strontium salt and aluminium salt into deionized water in proportion to obtain a mixed solution; 2. co-precipitation treatment to obtain a mixture; 3. hydrothermal reaction between the mixture and silicic acid; 4. mixing the product of hydrothermal reaction with deionized water and binder evenly after filtering, washing and drying; The slurry was obtained; five, spray drying was applied to obtain pellets; six, sintering; seven, plasma spheroidization and screening treatment, and hollow spherical BSAS powder was obtained. The BSAS powder prepared by the invention has monoclinic and hollow spherical structure, uniform distribution of components, high purity and high crystallinity, simple equipment in the process of the invention, low production cost, and is suitable for large-scale industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种环境障涂层用空心球形BSAS粉末的制备方法
本专利技术涉及一种环境障涂层用空心球形BSAS粉末的制备方法,属于陶瓷粉末加工
技术介绍
新一代高推重比航空发动机的迅速发展,使得高压涡轮热端部件的工作温度不断提高,提高涡轮前进口温度可以有效提升发动机的推重比和热效率,并且同时提升发动机运行的经济性。Si基陶瓷复合材料,如SiC纤维增强SiC陶瓷复合材料以及Si3N4等,具有耐高温(长期使用温度最高达到1650℃)、低密度、高强度、高模量、抗氧化、抗烧蚀和对裂纹不敏感等特点,是新一代大推重比航空发动机理想的高温热结构材料。虽然Si基陶瓷复合材料具有很多优良的性能,但是在高温有氧环境下的氧化敏感性成为制约其在高推比航空发动机应用的主要原因。在干燥的O2环境中,Si基陶瓷复合材料其表面能够形成一层致密的SiO2,具有极好抗氧化性。然而发动机实际服役环境中包含许多腐蚀性介质,如高温、高压水蒸气、O2以及各种熔盐杂质(Na、Cl和S等),这些腐蚀性介质,尤其是水蒸气和熔盐杂质,能够与Si基陶瓷复合材料氧化生成的SiO2保护层反应,生成易挥发的气态物质Si(OH)x,使其丧失保护基体的作用,导致Si基陶瓷复合材料性能不断恶化,成为制约Si基陶瓷复合材料在发动机热端部件中应用的重要因素。因此解决高温燃气环境下的抗氧化和抗腐蚀问题是Si基陶瓷复合材料在航空发动机上应用的关键。通过在热端部件表面涂覆环境障涂层(Environmentalbarriercoatings,简称EBCs),利用陶瓷面层耐腐蚀、低热导率的特性,在高温工作介质和热端部件之间形成隔热屏障,可减 ...
【技术保护点】
1.一种环境障涂层用空心球形BSAS粉末的制备方法,其特征在于:所述方法步骤如下:步骤一:将钡盐、锶盐、铝盐按照Ba+Sr:Al=1:2的摩尔比例混合均匀,然后加入到去离子水中搅拌至三者完全溶解,得到混合溶液;其中,所述钡盐为水溶性二价钡盐,所述锶盐为水溶性二价锶盐,所述铝盐为水溶性三价铝盐;步骤二:采用氨水为沉淀剂对步骤一中所述混合溶液进行共沉淀处理,直至混合溶液的pH值大于等于8,得到混合物;步骤三:将原硅酸、去离子水与步骤二中所述混合物按Si:Al=1:1的摩尔比混合均匀,然后加入到水热反应釜中,在温度为180℃~250℃,压力为1.5MPa~4MPa的条件下保温3h~8h进行水热反应,得到水热反应产物;步骤四:对步骤三中所述水热反应产物充分洗涤至中性后,沉降,并倒掉上层的清水,过滤取截留物,然后将截留物烘干后,与去离子水以及粘结剂混合均匀,得到浆料;所述浆料中粘结剂的质量百分含量为0.5%~2%,烘干后的截留物的质量百分含量为15%~35%,余量为去离子水;步骤五:对步骤四中所述浆料进行喷雾干燥处理,得到粒料;步骤六:将步骤五中所述粒料置于烧结炉中,在温度为800℃~1200℃ ...
【技术特征摘要】
2017.12.29 CN 20171147812931.一种环境障涂层用空心球形BSAS粉末的制备方法,其特征在于:所述方法步骤如下:步骤一:将钡盐、锶盐、铝盐按照Ba+Sr:Al=1:2的摩尔比例混合均匀,然后加入到去离子水中搅拌至三者完全溶解,得到混合溶液;其中,所述钡盐为水溶性二价钡盐,所述锶盐为水溶性二价锶盐,所述铝盐为水溶性三价铝盐;步骤二:采用氨水为沉淀剂对步骤一中所述混合溶液进行共沉淀处理,直至混合溶液的pH值大于等于8,得到混合物;步骤三:将原硅酸、去离子水与步骤二中所述混合物按Si:Al=1:1的摩尔比混合均匀,然后加入到水热反应釜中,在温度为180℃~250℃,压力为1.5MPa~4MPa的条件下保温3h~8h进行水热反应,得到水热反应产物;步骤四:对步骤三中所述水热反应产物充分洗涤至中性后,沉降,并倒掉上层的清水,过滤取截留物,然后将截留物烘干后,与去离子水以及粘结剂混合均匀,得到浆料;所述浆料中粘结剂的质量百分含量为0.5%~2%,烘干后的截留物的质量百分含量为15%~35%,余量为去离子水;步骤五:对步骤四中所述浆料进行喷雾干燥处理,得到粒料;步骤六:将步骤五中所述粒料置于烧结炉中,在温度为800℃~1200℃的条件下保温2h~6h进行烧结处理;步骤七:利用等离子喷枪对步骤六中烧结处理后的粒料进行等离子球化处理,自然冷却后进行筛分处理,得到一种环境障涂层用空心球形BS...
【专利技术属性】
技术研发人员:白描,杨杰,张智,田凌寒,高波,葛松庚,
申请(专利权)人:西安航天复合材料研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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