[發明專利]一種多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710918877.2
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN109592981B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 范武剛;張兆泉;董滿江
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C04B35/505
• 分類號: C04B35/505;C04B35/50;C04B38/06;C04B35/462;C04B38/02;C04B35/64
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料具有多孔結構，其組成為（Re₂O₃）_X（TiO₂）_1-X，其中Re為Y、鑭系元素的至少一種，X=0.2～0.8；所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料的孔隙率為10～90%，孔徑大小為0.1～500微米；

所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料的制備方法包括：

將稀土源、鈦源和溶劑混合后，得到漿料；

在所得漿料中加入造孔劑再經烘干和成型，得到坯體，或在所得漿料中加入發泡劑直接澆注成型，得到坯體；

將所得坯體在1000～1500℃下燒結2～30小時，得到所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，X=0.4～0.7。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述Re為Y、La、釹、钷、鈥、鉺、銩、鐿、镥中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料的組成中還包含氧化鋁、氧化鎂、氧化鉻、氧化硅、氧化鐵中的至少一種，含量不超過所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料質量的5%。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈦源為TiO₂，Ti₂O₃和Ti中的至少一種，所述稀土源為含有Re的稀土氧化物、氫氧化物和硝酸鹽中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為水或液態有機溶劑，所述漿料的固含量為30～80wt%。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述漿料中還包括燒結助劑，所述燒結助劑為氧化鋁、氧化鎂、氧化鉻、氧化硅、氧化鐵中的至少一種，含量不超過粉體總質量的5wt%。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述造孔劑為有機聚合物，為PMMA、聚苯乙烯、聚乙烯球、離子交換樹脂、淀粉中的至少一種，所述造孔劑占漿料中固態原料的體積百分比為10～80%。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述造孔劑占漿料中固態原料的體積百分比為30～70%。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述發泡劑為過氧化氫、偶氮二異丁腈、硼氫化鈉中的至少一種，所述發泡劑占漿料中固態原料的體積百分比為10～80%。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述發泡劑占漿料中固態原料的體積百分比為30～70%。

12.根據權利要求1-11中任一項所述的制備方法，其特征在于，在燒結之前，所述坯體進行排膠，所述排膠的溫度為300～600℃，時間為3～10小時。

13.一種根據權利要求1-12中任一項所述的制備方法制備的多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料，其特征在于，所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料的吸水率為0.3～2%；所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料的抗彎斷裂強度為10～200MPa；所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料在30℃時的熱導率為0.05～1.5W/mK。

14.一種根據權利要求13所述多孔稀土鈦酸鹽隔熱材料在制備核反應堆的隔熱材料中的應用。