本发明专利技术公开了一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料的制备方法，属于钙钛矿涂层技术领域，包括如下步骤：(1)冷等离子体处理；(2)深冷处理；(3)火焰处理；(4)珠磨处理；(5)煅烧处理；(6)包被、造粒。本申请提供了一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料的制备方法，在现有固相法制备钙钛矿结构材料的方法的基础上进行了很大程度的改善，通过在煅烧之前优化原料自身的特性，提高表面活性，细化原料，并与质子辐照处理相互配合协同作用，促进原料充分研磨和煅烧，并且优化成品性能，最后利用流化床将纳米材料均匀包裹到粉体表面，进一步提高钙钛矿结构材料的耐腐蚀特性。料的耐腐蚀特性。
【技术实现步骤摘要】
一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料及其制备与应用
[0001]本专利技术属于钙钛矿涂层
，具体涉及一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料及其制备与应用。
技术介绍
[0002]钙钛矿(perovskite)是钛酸钙(CaTiO3)的矿物学名称，是由普鲁士矿物学家GustavRose在乌拉尔山的沉积岩中发现，并以俄国矿物学家CountLevAleksevichvonPetrovski命名的矿物学术语。在材料学中，“钙钛矿”是指具有结构通式为ABX3(A、B分别为不同尺寸的(主要是)金属阳离子，X为氧及卤素等阴离子)的晶态固体材料。钙钛矿结构具有很广的宽容性，元素周期表中近九成的元素可进入其主体结构中形成各色各样的材料，因此钙钛矿为丰富的物理化学性能的展现提供了一个很大的舞台。而且，钙钛矿材料具有很好的高温稳定性及耐酸碱等腐蚀性，可在很宽泛的工作条件下表现出出色的应用价值。在已知的多元化合物体系中，由于其容纳元素的广泛性和性能的丰富性，具有钙钛矿结构的新材料在近年来的理论、实验和应用研究中都占据了重要的地位。
[0003]现今固相法是钙钛矿结构材料的制备应用最广泛的方法之一，固相法产率较高且较容易实现大规模的工业化生产，但是其对产物的物相、粒径及形貌的可控度差，并且需要反复的烧结，耗能高。近年来，通过持续高速球磨的机械化学方法也用来合成多种钙钛矿材料，包括氧化物和卤化物钙钛矿等，并且往往因为研磨或者煅烧不充分，导致成品的性能一般，特别是抗腐蚀性能不显著。
[0004]如申请号为CN201010116066.9公开了一种钙钛矿结构涂层材料及其制备与应用。本专利技术涉及一种钙钛矿结构涂层材料，其特征在于，该材料的化学式为：La1‑
x
Sr
x
Co1‑
y
Cr
y
O3，0.1≤x≤1，0.1≤y≤1。本专利技术制得的La1‑
x
Sr
x
Co1‑
y
Cr
y
O3材料电导率至少为5.0S/cm(250℃～400℃)，热膨胀系数在16～20
×
10
‑6K
‑1之间(25～800℃)，抗多硫化钠熔盐腐蚀的能力比316L不锈钢高十倍以上。采用大气等离子喷涂工艺，将本专利技术的涂层粉体材料沉积在经过清洗和喷砂处理的金属基材上形成涂层。可作为钠硫电池壳体内侧抗硫和多硫化钠腐蚀的涂层，亦可用于其他要求能抗熔盐腐蚀并具备一定的导电性的器件中。该专利技术使用常规的固相法制备的钙钛矿结构涂层材料，就存在煅烧、研磨不充分现象的存在。即使进行多次研磨或者多次煅烧来解决，也很难达到显著的提升效果，而且还会消耗大量的人力、物力。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料及其制备与应用。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)冷等离子体处理：
[0009]称取相应重量百分比的BaCO360.2～62.0％、K2CrO421.2～22.6％、SiO215.1～
19.1％、分散剂混匀后置于冷等离子体设备中进行冷等离子体处理，完成后取出混合物备用；
[0010](2)深冷处理：
[0011]将步骤(1)中冷等离子体处理后的混合物置于液氮中进行深冷处理；
[0012](3)火焰处理：
[0013]将混合物从液氮中取出后立马置于火焰外焰上进行火焰处理；
[0014](4)珠磨处理：
[0015]将步骤(3)中火焰处理后的混合物置于珠磨机内进行珠磨处理，完成后得粉体A备用；
[0016](5)煅烧处理：
[0017]将步骤(4)中所得的粉体A置于马弗炉内进行煅烧处理，冷却后进行研磨得粉体B备用，在煅烧处理的同时进行质子辐照处理；
[0018](6)包被、造粒：
[0019]应用流化床将纳米二氧化硅包裹到粉体B的表面，然后加入粘结剂进行造粒即可。
[0020]进一步地，步骤(1)中所述的冷等离子体处理的功率为60～100W，冷等离子体处理的次数为10～16次。
[0021]通过采用上述技术方案，将BaCO3、K2CrO4、SiO2按照合适的重量百分比与分散剂混匀后进行冷等离子体处理，活化混合物的表面，改变混合物的表面性能。
[0022]进一步地，步骤(2)中所述的深冷处理的时间大于等于20s。
[0023]通过采用上述技术方案，将冷等离子体处理后的混合物置于液氮中进行深冷处理，由于液氮能起到急速降温的作用，会在极短的时间内在混合物的内外产生极大的温差，混合物产生屈服和塑性变形，于此同时在混合物原料的内部诱导出高幅值的残余应力，进一步改善混合物性能的效果，并且削弱混合物中各原料之间的界面效应，为后续的处理奠定很好的基础。
[0024]进一步地，步骤(3)中所述的火焰处理时，混合物距离火焰外焰的距离为 0.3～0.5cm。
[0025]通过采用上述技术方案，将混合物从液氮中取出后立马置于火焰外焰上进行火焰处理，起到氧化表面的作用，进一步提高活性，并且深冷处理后立马进行火焰处理，再次会在极短的时间内产生巨大的内外温差，此时内应力会与火焰的高温相互协同作用，改变原料的结构，进而改善性能。
[0026]进一步地，步骤(4)中所述的珠磨处理时的转速为800～1400rpm，珠磨处理的时间为1～2h。
[0027]进一步地，步骤(5)中所述的煅烧处理的温度为1400～1600℃，煅烧处理的时间为1～3h。
[0028]进一步地，步骤(5)中所述的质子辐照处理的能量为2～6MeV，剂量为 100～120C。
[0029]通过采用上述技术方案，对火焰处理后的混合物进行珠磨处理，控制珠磨的速度和时间，使珠磨产生的动能被有效的吸收，裂解部分共价键，降低聚合程度和结晶度，从而得到高活性的，易于加工的高活性粉体。将所得的粉体置于马弗炉内进行煅烧处理，在热的作用下反应物离子发生相对扩散固相反应，依托两相反应物离子的热扩散，而热扩散过程
主要在相界面处发生，由于前序的处理，反应物充分混合，大大的提高了成品的纯度，并且在煅烧处理的过程中进行了质子辐照处理的过程，能够进一步避免煅烧不充分，纯度低的现象的发生，同时能显著提高煅烧的效率，不需要进行反复煅烧来提高成品得率，克服了固相法容易产生不可控的缺陷。最后利用流化床将纳米二氧化硅包裹到粉体的表面，进一步提高钙钛矿结构材料的耐腐蚀特性。
[0030]本专利技术相比现有技术具有以下优点：
[0031]本申请提供了一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料的制备方法，在现有固相法制备钙钛矿结构材料的方法的基础上进行了很大程度的改善，通过在煅烧之前优化原料自身的特性，提高表面活性，细化原料，并与质子辐照处理相互配合协同作用，促进原料充分研磨和煅烧，并且优化成品性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)冷等离子体处理：称取相应重量百分比的BaCO
3 60.2～62.0％、K2CrO
4 21.2～22.6％、SiO215.1～19.1％、分散剂混匀后置于冷等离子体设备中进行冷等离子体处理，完成后取出混合物备用；(2)深冷处理：将步骤(1)中冷等离子体处理后的混合物置于液氮中进行深冷处理；(3)火焰处理：将混合物从液氮中取出后立马置于火焰外焰上进行火焰处理；(4)珠磨处理：将步骤(3)中火焰处理后的混合物置于珠磨机内进行珠磨处理，完成后得粉体A备用；(5)煅烧处理：将步骤(4)中所得的粉体A置于马弗炉内进行煅烧处理，冷却后进行研磨得粉体B备用，在煅烧处理的同时进行质子辐照处理；(6)包被、造粒：应用流化床将纳米二氧化硅包裹到粉体B的表面，然后加入粘结剂进行造粒即可。2.根据权利要求1所述一种抗腐蚀的钙钛矿结构涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的冷等离子体处理的功率为60～100W，冷等离子体处理的次数为10～16次。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：何东昱，王海斗，邢志国，刘明，马国政，底月兰，董丽虹，郭伟玲，黄艳斐，周新远，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：
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