氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体及其制备方法技术

技术编号:20709092 阅读:37 留言:0更新日期:2019-03-30 15:03
本发明专利技术属于陶瓷粉体制备技术领域,公开了氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体及其制备方法。氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体,其化学通式为RE1‑x(Ta/Nb)1‑x(Zr/Ce/Ti)2xO4,0<x<1,该陶瓷粉体晶体结构为正交相,晶格空间群为C2221,粒径为10‑70μm,该陶瓷粉体呈球形。制备时,通过对原料进行球磨,再采用高温固相法反应后,与溶剂、有机粘接剂混合得到浆料C,并进行离心雾化后得到干燥的粒料,再烧结,得到一种满足APS技术对陶瓷粉体的要求的氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体。

【技术实现步骤摘要】
氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体及其制备方法
本专利技术属于陶瓷粉体制备领域,具体涉及一种氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体及其制备方法。
技术介绍
热障涂层材料主要应用于航空发动机工业,具有低热导率、高热膨胀系数、抗烧结、高温稳定性良好等优点,主要起到隔热、防氧化、有效抵抗粒子冲击从而保护航空发动机高温区域零部件基底的作用。YSZ(氧化钇稳定氧化锆)是当前研究以及应用最为广泛的热障涂层,但由于在1200℃以上时,YSZ会发生相变而导致涂层失效,促使研究人员去寻找能够替代YSZ的热障涂层,2007年哈佛大学Clarke教授课题组同加州大学圣巴巴拉分校的Levi教授等提出了钽酸钇(YTaO4)铁弹体有望作为新型热障涂层材料,但关于稀土钽酸盐的研究主要集中在其晶体结构和发光性能等方面的理论计算;2016年Wang等人通过固相反应法制得了致密的稀土钽酸盐块体材料,得出了热导率远小于YSZ材料的结论,另外还有研究表明,在114相RETa/NbO4的化合物中掺杂四价离子能够进一步降低基底材料的热导率、提升基底材料的热膨胀系数等,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体,其特征在于:该陶瓷粉体的化学通式为RE1‑x(Ta/Nb)1‑x(Zr/Ce/Ti)2xO4,0<x<1,该陶瓷粉体晶体结构为正交相,晶格空间群为C2221,粒径为10‑70μm,该陶瓷粉体呈球形。

【技术特征摘要】
1.氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体,其特征在于:该陶瓷粉体的化学通式为RE1-x(Ta/Nb)1-x(Zr/Ce/Ti)2xO4,0<x<1,该陶瓷粉体晶体结构为正交相,晶格空间群为C2221,粒径为10-70μm,该陶瓷粉体呈球形。2.根据权利要求1所述的氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体,其特征在于:RE为Sc、Y、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Er、Yb、Lu中的一种或几种的混合。3.根据权利要求2所述的氧化锆/氧化钛/氧化铈掺杂稀土钽/铌酸盐RETa/NbO4陶瓷粉体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1):称取RE:(Ta/Nb):(Zr/Ce/Ti)的摩尔比为(1-x):(1-x):2x,的RE2O3粉末、Ta2O5粉末/Nb2O5粉末、掺杂物(ZrO2粉末/CeO2粉末/TiO2粉末)加入溶剂中,形成混合溶液,采用球磨机对混合溶液进行球磨,球磨的时间不小于10h,球磨机的转速不小于300r/min,经干燥后得到干燥的粉末A;步骤(2):将步骤(1)得到的粉末A进行高温固相反应,反应温度为1500-1800℃,反应时间为6-20h,得到成分为RE1-x(Ta/Nb)1-x(Zr/Ce/Ti)2xO4的粉末B;步骤(3):将步骤(2)得到的粉末B与溶剂、有机粘接剂混合得到浆料C,所述浆料C中粉末B的质量百分比为10%~40%,有机粘接剂的质量百分比为0.1%~3%,其余为溶剂,在400-800℃的温度下对浆料C进行离心雾化实现干燥,离心速度为8000-9000r/min,得到干燥的料粒D;步骤(4):将步骤(3)得到的料粒D在温度800-1300℃下烧结,烧结时间为7-9h,制得氧化锆/氧化钛/氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯晶吴鹏葛振华宋鹏
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:云南,53

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