一种热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料及其制备方法，属于热障涂层技术领域。本发明专利技术提供的高熵稀土锆酸盐陶瓷材料，其化学组成为(4RE<subgt;0.25</subgt;)<subgt;2</subgt;Zr<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;，所述RE为Y、La、Sm、Gd和Yb中的任意四种不同的稀土元素，四种RE的物质的量相同。本发明专利技术在氧化锆结构中引入四种稀土元素，能够产生高熵效应，获得低热导率、高热膨胀系数和优异的熔融CMAS腐蚀抗性，在热障涂层材料领域有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热障涂层领域，具体涉及一种热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料及其制备方法。

技术介绍

1、热障涂层在航空发动机热端部件表面的成熟应用，直接提升了航空发动机的服役寿命、工作温度、热效率及推重比。传统的热障涂层材料ysz(氧化钇部分稳定氧化锆)陶瓷在高于1200℃以上长时间使用易发生烧结，热导率随着烧结致密而升高，导致涂层的隔热性能下降，同时容易发生相变而导致涂层失效，而且难以抵御熔融cmas(cao-mgo-al2o3-sio2)的腐蚀。

2、广大学者一直在探索可以替代ysz陶瓷的新型热障涂层材料，而稀土锆酸盐(re2zr2o7)陶瓷是一种极具潜力的热障涂层材料，其具有优良的高温稳定性、较低的导热系数、相近于ysz的热膨胀系数和较好的抗cmas腐蚀性能，使得re2zr2o7从众多候选热障涂层材料突显出来。

3、近年来，关于高熵陶瓷的研究逐渐兴起，高熵材料具有的四大核心效应理论上可以提升热障涂层陶瓷材料的综合性能。对于热障涂层材料，高熵效应可以提高材料的高温稳定性，使热障涂层的高温稳定性更好，性能更加稳定；迟滞扩散效应使得热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料，其特征在于，其化学组成为(4RE0.25)2Zr2O7，RE为Y、La、Sm、Gd和Yb中的任意四种不同的稀土元素，四种RE的物质的量相同。

2.根据权利要求1所述的热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料，其特征在于，其化学组成为：(Y0.25Sm0.25Gd0.25Yb0.25)2Zr2O7、(Y0.25La0.25Gd0.25Yb0.25)2Zr2O7、(Y0.25La0.25Sm0.25Yb0.25)2Zr2O7、(La0.25Sm0.25Gd0.25Yb0.25)2Zr2O7和(Y0.25La0.25Sm0.25Gd0.25)2Zr...

【技术特征摘要】

1.一种热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料，其特征在于，其化学组成为(4re0.25)2zr2o7，re为y、la、sm、gd和yb中的任意四种不同的稀土元素，四种re的物质的量相同。

2.根据权利要求1所述的热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料，其特征在于，其化学组成为：(y0.25sm0.25gd0.25yb0.25)2zr2o7、(y0.25la0.25gd0.25yb0.25)2zr2o7、(y0.25la0.25sm0.25yb0.25)2zr2o7、(la0.25sm0.25gd0.25yb0.25)2zr2o7和(y0.25la0.25sm0.25gd0.25)2zr2o7。

3.根据权利要求2所述的热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料，其特征在于，(y0.25sm0.25gd0.25yb0.25)2zr2o7呈现出缺陷萤石相结构，(y0.25la0.25sm0.25gd0.25)2zr2o7为烧绿石相结构，(y0.25la0.25gd0.25yb0.25)2zr2o7、(y0.25la0.25sm0.25yb0.25)2zr2o7和(la0.25sm0.25gd0.25yb0.25)2zr2o均表现为烧绿石-缺陷萤石共存的双相结构。

4.一种权利要求1所述的热障涂层用高熵稀土锆酸盐陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏森，郑海忠，胡伟，耿永祥，周培峰，肖怡新，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：