高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐及其制备方法技术

技术编号:40036150 阅读:26 留言:0更新日期:2024-01-16 19:00
本发明专利技术提供了一种高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐的制备方法,属于热障涂层材料的制备技术领域,具体的步骤包括:通过固相反应法将RE<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;和Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;合成高熵稀土铝酸盐粉体,然后将高熵稀土铝酸盐粉体和二氧化硅按一定比例进行混合,形成复合粉体,再将复合粉体压片后进行无压烧结形成高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐。通过本发明专利技术制备的高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐具有良好的高温稳定性和断裂韧性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热障涂层材料的制备,涉及一种高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐及其制备方法


技术介绍

1、随着航空发动机对高推重比、高进口温度的追求,发动机热端部件面临的环境越来越苛刻。因此,为了隔离和保护燃气涡轮发动机部件受到热气体的高损坏,热障涂层被制备在部件的表面,从而提高燃气涡轮发动机的工作温度和工作效率。

2、目前的使用热障材料包括:al2o3、莫来石、氧化钇稳定氧化锆(ysz)等,其中ysz是应用最广泛的一种涂层材料。但是,ysz材料在超过1200℃的使用温度后,会发生相变和快速烧结,使得涂层隔热性能和应变容限明显降低,产生的局部应力会导致涂层过早脱落和失效。因此,ysz材料难以满足新一代先进航空发动机在高温极端环境下的使用,需要开发出在1200℃以上稳定服役的热障涂层陶瓷材料。研究表明,稀土铝酸盐由于具有高熔点,且在燃烧环境中具有良好的稳定性而备受关注,但单组元的稀土铝酸盐具有高热导率、断裂韧性差的缺点,使得热循环过程中涂层容易发生开裂脱落,极大地限制了该材料在热障涂层(tbc)领域的实际应用。

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【技术保护点】

1.一种高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐,其特征在于:该高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐[(xRE(1/x))yAl(1-y)]2SiO5/(xRE1/x)AlO3是由SiO2与高熵稀土铝酸盐粉体(xRE1/x)AlO3制备,二氧化硅和高熵稀土铝酸盐粉体的质量比为1/20~1/10;其中,RE为稀土元素,x为组元数,y为原子个数。

2.根据权利要求1所述的高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐,其特征在于,所述RE2O3中的RE为稀土元素,RE为Y、Yb、Nd、Eu、Gd、Er、La元素中的任意5种。

3.根据权利要求1所述的高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高...

【技术特征摘要】

1.一种高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐,其特征在于:该高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐[(xre(1/x))yal(1-y)]2sio5/(xre1/x)alo3是由sio2与高熵稀土铝酸盐粉体(xre1/x)alo3制备,二氧化硅和高熵稀土铝酸盐粉体的质量比为1/20~1/10;其中,re为稀土元素,x为组元数,y为原子个数。

2.根据权利要求1所述的高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐,其特征在于,所述re2o3中的re为稀土元素,re为y、yb、nd、eu、gd、er、la元素中的任意5种。

3.根据权利要求1所述的高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐,其特征在于,组元数x为5;原子个数y为0.8-0.95。

4.一种如权利要求1所述的高熵稀土硅酸盐纳米棒增韧高熵稀土铝酸盐的制备方法,其特征在于,该制备方法的具体步骤如下:

5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王超李刘媛赵秀艺潘春雨岳万强吴玉胜王占杰
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:

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