一种超细硅酸镱粉体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于超细稀土硅酸盐粉体材料制备领域，具体涉及一种环境障碍涂层用硅酸镱粉体材料、其制备方法及应用。所述超细硅酸镱粉体材料的粒度为30‑100nm；所述的超细硅酸镱粉体材料为高温相结构硅酸镱粉体材料。其制备方法包括如下步骤：(1)含镱阳离子溶液配制；(2)尿素沉淀剂溶液配制；(3)反应溶液水浴加热、沉淀；(4)前驱体煅烧得到硅酸镱粉体材料。本发明专利技术方法所需设备简易、工艺简单可控、制备周期短、产业化成本低、粉体材料纯度高，所得硅酸镱粉体材料可用于航空发动机及燃气轮机环境障碍涂层材料。

A kind of ultrafine ytterbium silicate powder material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种超细硅酸镱粉体材料及其制备方法和应用
本专利技术属于超细稀土硅酸盐粉体材料制备领域，具体涉及一种环境障碍涂层用硅酸镱粉体材料、其制备方法及应用。技术背景随着航空发动机推重比的不断提高，传统合金材料已难以满足苛刻的使用环境。碳化硅基复合材料凭借其低密度、高强度、高比模、耐高温等优点逐渐政委高推重比发动机高温热结构材料的发展方向。环境障碍涂层(EBC)即是为提高碳化硅基复合材料环境稳定性而发展起来的一种涂层防护技术，其目的是抵御航空发动机燃气环境对碳化硅基复合材料构件的腐蚀损伤，阻止或减小服役环境对高温结构材料性能的影响，延长碳化硅基高温热端部件的使用寿命。稀土硅酸盐具有高熔点(＞1800℃)、极低的高温氧渗透率、低热导率、低热膨胀系数、低的硅活度、低模量、低饱和蒸气压以及优良的高温化学稳定性、抗水氧腐蚀性能和抗CMAS腐蚀性能，且在高速燃气环境中具有较低的挥发率，有望取代BSAS成为新一代EBC涂层体系面层的首选材料，是未来高性能EBC涂层发展的重要方向。在稀土单硅酸盐中，当Re原子半径较大时Re＝La、Ce、Pr、Nd、Pm、S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超细硅酸镱粉体材料，其特征在于：所述超细硅酸镱粉体材料的粒度为30-100nm；所述的超细硅酸镱粉体材料为高温相结构硅酸镱粉体材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种超细硅酸镱粉体材料，其特征在于：所述超细硅酸镱粉体材料的粒度为30-100nm；所述的超细硅酸镱粉体材料为高温相结构硅酸镱粉体材料。


2.一种超细硅酸镱粉体材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下述步骤：
（1）配取含Yb3+的溶液；记为SA；
（2）以硅酸酯作为Si源材料，将硅源材料溶于醇水体系中，得到含Si溶液，记为SB；
（3）按照Yb:Si摩尔比为20:(10～12)；优选地，Yb:Si摩尔比为20:10-11；将上述步骤（1）和（2）得到的溶液SA和SB进行混合，得到混合阳离子溶液，
（4）按照Yb与尿素摩尔比为1:2-1:10，优选地，Yb与尿素摩尔比为1:5-1:8称取适量的尿素，利用去离子水进行溶解，得到沉淀剂溶液，记为SD；
（5）将混合阳离子溶液和尿素沉淀剂溶液混合，搅拌均匀；通过水浴加热得到胶状沉淀溶液，记为SE；所述水浴加热的温度大于65℃；
（6）将上述步骤（5）所得含胶状沉淀的混合液自然放置陈化，完全沉淀；陈化后去除上清液，用去离子水和无水乙醇对沉淀进行洗涤，得到前驱体胶体；
（7）将前驱体胶体置入干燥箱进行干燥，冷却后研磨或球磨得到前驱体粉末；将前驱体粉末在含氧条件下进行煅烧，得到超细硅酸镱粉体材料；所述煅烧的温度大于1000℃。


3.根据权利要求1所述的一种超细硅酸镱粉体材料的制备方法，其特征在于：含Yb3+的溶液通过下述步骤制备：
量取盐酸或硝酸，稀释后加热溶解氧化镱粉末，待氧化镱粉末完全溶解后；加入去离子水稀释得到一定浓度的稀土离子溶液，记为SA；所述SA中稀土离子的浓度为0.1～2mol/L；优选为1mol/L；
步骤（2）中含Si溶液通过下述步骤制备：
按体积比，正硅酸乙酯：无水乙醇：去离子水=1:m:n，量取正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水；将量取的正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雅雷，武囡囡，刘怀菲，熊翔，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43