[發明專利]一種稀土鉭酸鹽RE3

有效

• 申請號: 202010889298.1
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111908921B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 馮晶;鄭奇;陳琳;王一濤;楊凱龍;汪俊;張志東;李振軍;王峰
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;陜西天璇涂層科技有限公司
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/50;C04B35/622;C23C4/11;C23C4/131
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 李靜

1.一種稀土鉭酸鹽RE₃TaO₇熱障涂層，其特征在于：該涂層為多元梯度涂層，包括兩種以上不同稀土鉭酸鹽RE₃TaO₇陶瓷組份，且至少有一種以上的陶瓷組份的體積分數沿涂層梯度連續遞增或遞減的變化；所述多元梯度涂層的厚度為150~300μm；稀土鉭酸鹽粉體的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按照結構式為RE₃TaO₇取RE₂O₃粉末溶入濃硝酸中，使pH值低于1.5，將TaOCl₃溶液逐滴加入，并不斷攪拌，同時加入氨水使體系pH穩定在9~10，在水浴環境內繼續攪拌，用無水乙醇或去離子水先后洗滌沉淀，直至pH=7，將得到的濾餅置于烘箱內烘干，然后過篩并在中溫環境下進行燒結，將燒結后的粉末再次過篩備用；

步驟2：將步驟1所制備的粉末與其質量不低于30wt.%的水混合獲得漿料A，將漿料A與粘結劑以及聚乙二醇、正辛醇、增粘劑和增孔劑混合獲得漿料B，再將漿料B送入離心噴霧干燥機對其進行離心噴霧造粒，得到粉體顆粒尺寸為30-70μm的球形稀土鉭酸鹽粉末；

所述步驟1中TaOCl₃溶液滴加速度為200~400 mL/min，水浴溫度為50~100℃ ，攪拌時間為30~120 min，烘干溫度為80~120℃ ，時間為5~10 h；中溫燒結溫度為900-1100℃ ，時間為3-5 h，所用篩子為300~500目。

2.根據權利要求1所述的一種稀土鉭酸鹽RE₃TaO₇熱障涂層，其特征在于：所述多元梯度涂層的梯度層數n為6~21層。

3.根據權利要求2所述的一種稀土鉭酸鹽RE₃TaO₇熱障涂層，其特征在于：步驟2中，粘結劑含量為0.5~3wt.%，添加劑含量為0.1~1wt.%，漿料B的進料速度控制在300~500 mL/h，噴霧離心速度為8000~10000 r/min。

4.一種制備如權利要求2所述的稀土鉭酸鹽RE₃TaO₇熱障涂層的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：取兩種以上不同稀土元素的鉭酸鹽陶瓷粉末混合成n份混合陶瓷粉體，n份混合陶瓷粉體中至少一種以上的鉭酸鹽陶瓷組份的體積分數為連續遞增或遞減的變化；

步驟2：將步驟1得到的n份混合陶瓷粉體依次沉積到基體材料上得到多元梯度的稀土鉭酸鹽熱障涂層；

所述步驟2中采用APS、HVOF、EB-PVD或者超音速電弧噴涂法進行涂層沉積處理。

5.根據權利要求4所述的一種稀土鉭酸鹽RE₃TaO₇熱障涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟2中在基體材料表面預先沉積厚度為100~150μm的金屬粘結層，金屬粘結層的成分為MCrAlY，其中M為Ni或Co。