[發(fā)明專(zhuān)利]一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611031256.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106588042A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王全勝;陳東;柳彥博;李金宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/66
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/66;C04B35/48;C04B35/622
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心11120
• 代理人: 楊志兵,李?lèi)?ài)英

1.一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料，其特征在于：所述熱障涂層材料組成以摩爾百分比計(jì)為：xLa₂O₃-yGd₂O₃-yYb₂O₃-4.0～4.5Y₂O₃-89～93ZrO₂，所有物質(zhì)的摩爾總含量為100，x為0～1.5，y為1.5～2.5。

2.一種如權(quán)利要求1所述的三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料的制備方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下：

步驟1.將0.1～3μm的La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃和ZrO₂粉末原料去除水分和雜質(zhì)，得到潔凈的粉末原料；

步驟2.將潔凈的粉末原料按照摩爾比為0:1.5:1.5:4.0:93～1.5:2.5:2.5:4.5:89裝入球磨罐中，加入無(wú)水乙醇和氧化鋯球，氧化鋯球質(zhì)量：粉末原料：無(wú)水乙醇質(zhì)量＝3:1:1～5:1:1，得到混合物；

步驟3.將上述所得混合物進(jìn)行機(jī)械球磨2～4h，將球磨后的懸濁液蒸發(fā)干燥得到充分干燥的粉末；

步驟4.將上述干燥后的粉末研磨3分鐘以上，然后經(jīng)1500℃～1550℃高溫?zé)Y(jié)10～12h后冷卻至室溫，得到三元摻雜的氧化鋯基粉末；

步驟5.將所述氧化鋯基粉末經(jīng)研磨至粒徑達(dá)到1mm以下，放入球磨罐中，加入氧化鋯磨球，球磨5～10min，氧化鋯磨球質(zhì)量：氧化鋯基粉末質(zhì)量＝5:1～7:1；

步驟6.球磨后的粉末經(jīng)篩分得到粒度為0.2～2μm的粉末，即所述一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料。

3.如權(quán)利要求2所述的一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料的制備方法，其特征在于：步驟1中氧化物原料去除水分和雜質(zhì)的方法為：將所述的氧化物原料分別裝入不同的剛玉坩堝，并置于箱式電阻爐中經(jīng)900～1100℃焙燒1～2h，冷卻至室溫。

4.如權(quán)利要求2或3所述的一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料的制備方法，其特征在于：步驟2中球磨罐為聚氨酯或尼龍球磨罐。

5.如權(quán)利要求2或3所述的一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料的制備方法，其特征在于：步驟3中機(jī)械球磨操作在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行；蒸發(fā)干燥的方法為：將球磨混合好的懸濁液倒入容器中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上水浴加熱干燥至乙醇揮發(fā)完全，干燥后的粉末置于干燥箱中干燥20～24h，干燥溫度為80～120℃。

6.如權(quán)利要求2或3所述的一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料的制備方法，其特征在于：步驟4中所述的高溫?zé)Y(jié)是將研磨后的粉末裝入剛玉坩堝中進(jìn)行的。

7.如權(quán)利要求2或3所述的一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料的制備方法，其特征在于：步驟5所述的研磨操作使用瑪瑙研磨缽進(jìn)行。

8.如權(quán)利要求2或3所述的一種三元稀土摻雜YSZ熱障涂層材料的制備方法，其特征在于：步驟6中篩分操作使用標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩進(jìn)行。