用于耐热性涂料的氧化锆填料及含有该填料的耐热涂料制造技术

本发明专利技术涉及氧化锆材料技术领域，具体公开了一种用于耐热性涂料的氧化锆填料及含有该填料的耐热涂料。其制备方法包括以下步骤：S1、掺铒氧化锆粉体的制备：将锆盐和铒盐混合并加入水，得到反应液；将反应液水热反应，得到悬浮液；将悬浮液离心分离得到固体粉末，用水离心洗涤得到初次洗涤的固体粉末；将初次洗涤的固体粉末与乙醇混合，分离得到二次洗涤的固体粉末；将二次洗涤的固体粉末干燥得到掺铒氧化锆粉体；S2：将掺铒氧化锆粉体置于900～1000℃下煅烧1～4h，得到用于耐热性涂料的掺铒氧化锆填料。本申请的掺铒氧化锆颗粒作为填料制得的涂料，具有1000℃超高的耐热性能，能够作为涂层应用于航空领域的飞行器上。层应用于航空领域的飞行器上。

【技术实现步骤摘要】
用于耐热性涂料的氧化锆填料及含有该填料的耐热涂料


[0001]本专利技术涉及氧化锆材料
，具体公开了一种用于耐热性涂料的氧化锆填料及含有该填料的耐热涂料。

技术介绍

[0002]耐热涂料在各个领域中均有广泛应用，多应用于作为航空涂料。航空涂料按照使用部位，可分为发动机涂料、零部件涂料、舱室涂料、蒙皮涂料以及其他特殊专用涂料，
[0003]不同类型的航空涂料，对于耐高温的要求不同，根据不同的耐高温需求，会在涂料中添加铝粉、陶瓷粉、氧化锆等耐热填料，以提高涂料的耐高温上限，目前，国内的耐高温涂料普遍只能做到耐700～800℃高温，极少能够达到1000℃的超高温耐热水平。
[0004]随着国防工业的快速发展，飞行器的飞行速度不断提高，在高速飞行的同时，飞行器与气流摩擦产生高温，严重影响了飞行器表面的耐热性，从而威胁飞行安全，因此，亟需开发有效的耐热涂料用于飞行器表面的保护。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于耐热性涂料的氧化锆填料的制备方法。
[0006]本专利技术公开了用于耐热性涂料的氧化锆填料及含有该填料的耐热涂料，采用如下的技术方案：
[0007]一方面，本申请公开一种用于耐热性涂料的氧化锆填料，其制备方法包括以下步骤：
[0008]S1、掺铒氧化锆粉体的制备：
[0009]S1.1、将锆盐和铒盐按照摩尔比1：0.05～0.3混合形成金属盐，并按金属盐和水的质量体积比为1：10～100(g：mL)，往金属盐中加入水，搅拌至金属盐溶液完全溶解，得到反应液；
[0010]S1.2、调节反应液的pH值至8
‑
11，将反应液置于100～160℃下水热反应6～24h，得到悬浮液；
[0011]S1.3、将悬浮液离心分离得到固体粉末，用水离心洗涤固体粉末至上层清液呈中性，收集分离得到初次洗涤的固体粉末；
[0012]S1.4、将初次洗涤的固体粉末与乙醇混合，搅拌12h以上，收集分离得到二次洗涤的固体粉末；
[0013]S1.5、将二次洗涤的固体粉末置于60～120℃下真空干燥12～24h，得到掺铒氧化锆粉体；
[0014]S2：将掺铒氧化锆粉体置于900～1000℃下煅烧1～4h，得到用于耐热性涂料的掺铒氧化锆填料。
[0015]优选地，所述锆盐为五水硝酸锆、四氯化锆和八水氧氯化锆的一种或几种。
[0016]优选地，所述铒盐为六水合氯化铒、八水合硫酸铒和六水合硝酸铒的一种或几种。
[0017]优选地，按初次洗涤的固体粉末与乙醇的质量体积比为1：10～100，往初次洗涤的固体粉末中加入乙醇，并在室温下搅拌24h以上，收集分离得到二次洗涤的固体粉末。
[0018]优选地，所述煅烧条件为：在950℃煅烧3h。
[0019]优选地，离心转速为4000～10000rpm，离心次数为3～6次，每次离心时间为5～30min。
[0020]优选地，所述用于调节pH值的溶液为氢氧化钠水溶液和氨水的一种或两种。
[0021]优选地，氢氧化钠水溶液的浓度为0.5～4mol/L。
[0022]另一方面，本申请公开一种超高温耐热涂料，按重量份计，其原料包括：所述的掺铒氧化锆填料5～30份、有机硅树脂30～60份、涂料分散剂0.2～2份、有机溶剂40～80份。
[0023]优选地，所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷的一种或几种。
[0024]优选地，所述涂料分散剂为LBD
‑
1分散剂和LBCB
‑
1分散剂的一种或几种。
[0025]优选地，所述有机溶剂为甲苯和二甲苯的一种或几种。
[0026]优选地，所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷，所述涂料分散剂为LBD
‑
1分散剂，所述有机溶剂为甲苯。
[0027]与现有技术相比，本专利技术至少包括以下有益效果：
[0028]1.本专利技术以锆盐和铒盐为原料制备掺铒氧化锆，通过控制原料比例、水热反应条件、二次洗涤条件以及煅烧条件等制备参数，提供了最佳产品质量的掺铒氧化锆颗粒的制备方法，使制得的掺铒氧化锆颗粒填料具有优异的热稳定性，特别适用于作为超高温涂料的耐热填料进行应用。
[0029]2.本专利技术使用符合产品质量标准的掺铒氧化锆颗粒作为涂料填充材料，可有效提高基质表面的涂层致密性和基材的耐热性能，使得涂料的耐热上限突破了1000℃的超高温水平，作为飞行器表面的涂层应用，能够起到对飞行器基材的良好保护效果。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例，对本专利技术做进一步的详细说明。
[0031]1.掺铒氧化锆粉体的制备
[0032]实施例1
[0033]称取0.86g五水硝酸锆和0.055g六水合氯化铒于烧瓶中，并在烧瓶中加入50mL去离子水，搅拌至金属盐溶液完全溶解，得到反应液；然后用1mol/L氢氧化钠水溶液调节金属盐溶液的pH值至10，随后将反应液转移到水热反应釜中，在120℃下保温12h。水热反应结束后，得到悬浮液；将悬浮液在8000rpm转速下离心分离得到固体粉末，用去离子水离心洗涤固体粉末4次，至上层清液呈中性，收集分离得到初次洗涤的固体粉末；将初次洗涤的固体粉末置于烧瓶中，在其中加入50mL乙醇溶剂，并在室温下搅拌24h，然后离心分离得到二次洗涤的固体粉末；将二次洗涤的固体粉末在80℃下真空干燥12h，即得掺铒氧化锆粉体。
[0034]实施例2
[0035]称取0.86g五水硝酸锆和0.09g六水合硝酸铒于烧瓶中，并在烧瓶中加入50mL去离
子水，搅拌至金属盐溶液完全溶解，得到反应液；然后用1mol/L氢氧化钠水溶液调节金属盐溶液的pH值至10，随后将反应液转移到水热反应釜中，在120℃下保温12h。水热反应结束后，得到悬浮液；将悬浮液在8000rpm转速下离心分离得到固体粉末，用去离子水离心洗涤固体粉末4次，至上层清液呈中性，收集分离得到初次洗涤的固体粉末；将初次洗涤的固体粉末置于烧瓶中，在其中加入50mL乙醇溶剂，并在室温下搅拌24h，然后离心分离得到二次洗涤的固体粉末；将二次洗涤的固体粉末在80℃下真空干燥12h，即得掺铒氧化锆粉体。
[0036]实施例3
[0037]称取0.65g八水氧氯化锆和0.09g六水合硝酸铒于烧瓶中，并在烧瓶中加入50mL去离子水，搅拌至金属盐溶液完全溶解，得到反应液；然后用1mol/L氢氧化钠水溶液调节金属盐溶液的pH值至10，随后将反应液转移到水热反应釜中，在120℃下保温12h。水热反应结束后，得到悬浮液；将悬浮液在8000rpm转速下离心分离得到固体粉末，用去离子水离心洗涤固体粉末4次，至上层清液呈中性，收集分离得到初次洗涤的固体粉末；将初次洗涤的固体粉末置于烧瓶中，在其中加入50mL乙醇溶剂，并在室本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于耐热性涂料的氧化锆填料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：S1、掺铒氧化锆粉体的制备：S1.1、将锆盐和铒盐按照摩尔比1：0.05～0.3混合形成金属盐，并按金属盐和水的质量体积比为1：10～100(g：mL)，往金属盐中加入水，搅拌至金属盐溶液完全溶解，得到反应液；S1.2、调节反应液的pH值至8
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11，将反应液置于100～160℃下水热反应6～24h，得到悬浮液；S1.3、将悬浮液离心分离得到固体粉末，用水离心洗涤固体粉末至上层清液呈中性，收集分离得到初次洗涤的固体粉末；S1.4、将初次洗涤的固体粉末与乙醇混合，搅拌12h以上，收集分离得到二次洗涤的固体粉末；S1.5、将二次洗涤的固体粉末置于60～120℃下真空干燥12～24h，得到掺铒氧化锆粉体；S2：将掺铒氧化锆粉体置于900～1000℃下煅烧1～4h，得到用于耐热性涂料的掺铒氧化锆填料。2.根据权利要求1所述的一种用于耐热性涂料的氧化锆填料，其特征在于，所述锆盐为五水硝酸锆、四氯化锆和八水氧氯化锆的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种用于耐热性涂料的氧化锆填料，其特征在于，所述铒盐为六水合氯化铒、八水合硫酸铒和六水合硝酸铒的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种用于耐热性涂料的氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仲毅，冯露，赵文丰，
申请(专利权)人：宜昌三峡中润纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：