[發(fā)明專利]一種陶瓷硅酸鐿粉體的固相反應(yīng)制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310371601.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN103466646A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉葉;周延春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天材料及工藝研究所;中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C01B33/20
• 分類號(hào): C01B33/20;C04B35/50
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陶瓷硅酸鐿(Yb₂SiO₅)粉體的固相反應(yīng)制備方法，屬于固相反應(yīng)制備陶瓷粉體技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硅基陶瓷材料在干燥環(huán)境下具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。然而，硅基非氧化物陶瓷在發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境中表面穩(wěn)定性卻發(fā)生了急劇的惡化，成為目前制約硅基結(jié)構(gòu)陶瓷在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件中使用的主要因素。因此在這些硅基非氧化物陶瓷表面沉積或者涂覆一層環(huán)境阻障涂層成為了一種有效的減輕基體腐蝕的方法。美國(guó)宇航局等單位已對(duì)此進(jìn)行了大量研究。結(jié)果表明，在各種涂層材料中，稀土硅酸鹽，尤其是硅酸鐿，因其具備優(yōu)越的耐高溫性能、在水蒸氣中的高穩(wěn)定性以及與SiC的化學(xué)和力學(xué)相容性而成為最有應(yīng)用前景的候選材料之一。

目前制備稀土硅酸鹽粉體通常用固相法，合成溫度在1600℃以上，且所得粉體為微米級(jí)。固相反應(yīng)法是一種制備陶瓷粉體的常見方法，其具有合成溫度低、所得粉體粒徑小等優(yōu)點(diǎn)。目前已用于制備的粉體包括Y₂SiO₅、Y₂Si₂O₇、Lu₂Si₂O₇。這種方法制備工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備造價(jià)低廉，材料煅燒成型溫度低。

文獻(xiàn)中對(duì)于Yb₂SiO₅的制備很少見，而有關(guān)純的Yb₂SiO₅粉體的制備更是未見報(bào)道。因此，本發(fā)明采用固相反應(yīng)制備純的硅酸鐿（Yb₂SiO₅）粉，可望應(yīng)用于纖維補(bǔ)強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的抗氧化和退化涂層材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提出一種陶瓷硅酸鐿粉體的固相反應(yīng)制備方法，該方法簡(jiǎn)單、溫度低、耗時(shí)短，重復(fù)性好，得到的硅酸鐿（Yb₂SiO₅）粉的質(zhì)量純度不低于95%。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的一種陶瓷硅酸鐿粉體的固相反應(yīng)制備方法，該方法以Yb₂O₃、SiO₂為原料，再通過高溫?zé)崽幚淼玫結(jié)b₂SiO₅粉體；原料的摩爾比為SiO₂∶Yb₂O₃=1∶0.95；該方法的步驟為：將Yb₂O₃、SiO₂和蒸餾水在室溫條件下攪拌0.5-1h，使其混合均勻，將混合物進(jìn)行烘干，烘干后的樣品裝入坩堝中，然后放入空氣爐中，在1500℃的溫度下反應(yīng)1-3h，反應(yīng)結(jié)束后隨爐冷卻至室溫，研磨所得物，即得到Y(jié)b₂SiO₅粉體，原料Yb₂O₃和SiO₂的純度均為分析純。

所述的蒸餾水的體積是Yb₂O₃和SiO₂體積和的2-4倍；混合物烘干溫度為110-130℃；烘干時(shí)間為1-3h；空氣爐的升溫速率為5-15℃/min。

有益效果

本發(fā)明的原料Yb₂O₃、SiO₂成本低廉；該方法簡(jiǎn)單，設(shè)備造價(jià)低廉。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1、2、3制備的Yb₂SiO₅粉體的X射線衍射圖譜；

圖2為實(shí)施例3、4、5制備的Yb₂SiO₅粉體的X射線衍射圖譜。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1