[發(fā)明專利]一種Yb2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710941854.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN107759210B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦春榮;焦健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號(hào): C04B35/16
• 分類號(hào): C04B35/16;C04B35/626;C04B41/87
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及一種Yb₂SiO₅噴涂粉體的制備方法。本發(fā)明選擇Yb³⁺的水溶性鹽和硅溶膠、硅酸鈉作為原材料，按照Yb:Si＝2:1的摩爾比混合均勻，加入LiF為反應(yīng)助劑，使用HCl或HNO₃溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的PH值，將混合溶液一同置于水熱反應(yīng)釜內(nèi)，加壓加熱并保持一定時(shí)間后，可析出溶解度較低的粉體產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)濾、反復(fù)洗滌和干燥處理后即可得到Y(jié)b₂SiO₅粉體，將所得Yb₂SiO₅粉體進(jìn)行噴霧造粒、煅燒和篩分，最終得到具有純度高、表面致密、流動(dòng)性好、導(dǎo)熱快等優(yōu)點(diǎn)的適于等離子噴涂的Yb₂SiO₅粉體顆粒。本發(fā)明提高了噴涂粉體的致密性和流動(dòng)性，也加快了粉體在噴涂過(guò)程中的導(dǎo)熱速率和熔融過(guò)程，提高了沉積效率和涂層質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及一種Yb₂SiO₅噴涂粉體的制備方法。

背景技術(shù)

SiC陶瓷基復(fù)合材料在高溫干燥的環(huán)境下可以長(zhǎng)期穩(wěn)定使用，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫水氧耦合環(huán)境比較敏感，這是由于，SiC氧化生成的SiO₂與水蒸汽反應(yīng)生成揮發(fā)性 Si(OH)₄，導(dǎo)致材料性能迅速衰退，因此必須使用環(huán)境障涂層的保護(hù)。

涂層制備工藝很多，相比化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、料漿涂敷法、溶膠凝膠法等其他方法，等離子噴涂工藝是使用最廣泛的涂層制備工藝，在制備涂層方面具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)等離子體火焰的溫度高，適合噴涂高熔點(diǎn)的涂層材料；(2)涂層的結(jié)構(gòu)均勻、可控、工藝重復(fù)性好；(3)能夠較容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴涂和噴涂不同組分材料，可制備結(jié)構(gòu)和組成梯度的復(fù)合涂層；(4)成膜效率高，適合制備厚涂層。

Yb₂SiO₅粉體具有較低的熱膨脹系數(shù)、較高的高溫相穩(wěn)定性和較低的SiO₂活度，能夠承受1482℃的溫度，并且在1400℃或更高溫度下和莫來(lái)石(或莫來(lái)石+BSAS) 過(guò)渡層有很好的化學(xué)兼容性與熱物理匹配性，是EBC涂層常用的粉體之一。

目前制備Yb₂SiO₅粉體的方法主要采用固相法或者溶膠凝膠法。固相法制備Yb₂SiO₅粉體在混磨料漿時(shí)容易產(chǎn)生沉降，影響了合成粉體的均勻性，由于原料粉體比較粗、活性較低導(dǎo)致后期的煅燒溫度也比較高，提高了成本而且致使粉體中容易出現(xiàn)團(tuán)聚，粉體粒度大，粒徑分布寬。溶膠凝膠法制備Yb₂SiO₅粉體一般采用昂貴的金屬醇鹽作為原料，成本高、周期長(zhǎng)、不環(huán)保，另外溶膠凝膠工藝條件的控制要求比較嚴(yán)格，凝膠體在脫水時(shí)容易出現(xiàn)縮聚結(jié)塊，導(dǎo)致后期高溫煅燒時(shí)顆粒形成硬團(tuán)聚。

目前噴霧造粒完的粉體一般不經(jīng)處理直接用于等離子噴涂，這時(shí)噴涂粉體存在表面粗糙、容易破碎、不利于流動(dòng)、導(dǎo)熱速度慢等問(wèn)題，不利于等離子噴涂得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的涂層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前制備Yb₂SiO₅噴涂粉體方法中的不足，提出一種成本低、合成溫度低、顆粒細(xì)小均勻、噴涂質(zhì)量?jī)?yōu)異的Yb₂SiO₅噴涂粉體的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，