[發(fā)明專利]一種熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體及其制備方法

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• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN113321502A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘小亮;周小軍
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山云啟金銳新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/626
• 代理公司: 江蘇銀創(chuàng)律師事務(wù)所 32242
• 代理人: 孫計(jì)良

本發(fā)明公開了一種熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體及其制備方法。該制備方法通過復(fù)合鋯液置于高溫高壓的環(huán)境中，進(jìn)行水解反應(yīng)，得到白色的氧化鋯漿料，將氧化鋯漿料經(jīng)洗滌、烘干、煅燒、噴霧造粒處理，得到氧化鋯造粒粉，最后再造粒粉進(jìn)行晶化。本發(fā)明制備得到的熱噴涂氧化鋯粉體材料粒度均勻，其中穩(wěn)定劑氧化釔的含量約為14%~16%，相穩(wěn)定性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱噴涂材料領(lǐng)域，特別涉及用于熱噴涂的氧化鋯粉體。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工程中使用隔熱層來保護(hù)受影響的部件，要求隔熱層有很高的韌性，表面硬度和耐磨性，同時要求很高的高溫強(qiáng)度，又要求具有良好的隔熱性。這些材料的特殊性能要求往往是作用在材料工作的表面。噴涂技術(shù)就是在不改變基體材料性能的基礎(chǔ)上，賦予材料或零部件表面特殊性能，達(dá)到提高綜合性能的目的。氧化鋯涂層具有高的熔點(diǎn)和低的熱導(dǎo)率，被廣泛應(yīng)用于工作在高溫下部件，如航空發(fā)動機(jī)的渦輪葉片、火焰筒，火箭發(fā)動機(jī)的噴管等的熱防護(hù)。根據(jù)溫度不同，氧化鋯具有單斜、四方和立方三種不同的相結(jié)構(gòu)，并且相變過程中同時伴隨較大的體積變化，因此，在使用過程中，通常根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境，在氧化鋯中摻入相穩(wěn)定劑如氧化釔、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈰等，以抑制其發(fā)生相變，防止體積變化導(dǎo)致涂層開裂。常用的的熱隔絕材料是用氧化釔穩(wěn)定的二氧化鋯，以單晶形式存在的用氧化釔穩(wěn)定的二氧化鋯到導(dǎo)熱率約為2.1-2.9W/mK。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題：提供一種以氧化釔作為穩(wěn)定劑的用于熱噴涂的氧化鋯粉體的制備方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一種熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

步驟1：將鋯可溶性無機(jī)鹽加入水中溶解，然后在所述鋯溶液中加入所述鋯可溶性無機(jī)鹽質(zhì)量的14~15%的釔可溶性無機(jī)鹽溶解后，形成復(fù)合鋯溶液；

步驟2：將所述復(fù)合鋯溶液進(jìn)行水解反應(yīng)制得復(fù)合氧化鋯水解漿料；

步驟3：然后將所述復(fù)合氧化鋯水解漿料進(jìn)行漂洗、烘干處理，獲得氧化鋯顆粒；

步驟4：將所述氧化鋯顆粒破碎至D10010微米，形成氧化鋯烘干粉；

步驟5：對所述氧化鋯烘干粉進(jìn)行煅燒，獲得氧化鋯煅燒粉；

步驟6：將所述氧化鋯煅燒粉進(jìn)行噴霧干燥獲得氧化鋯造粒粉；

步驟7：將所述氧化鋯造粒粉進(jìn)行晶化燒結(jié)，獲得熱噴涂用氧化鋯粉；

如權(quán)利要求1所述的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述鋯可溶性無機(jī)鹽為八水氧氯化鋯、硝酸鋯、硫酸鋯其中的一種或組合；所述鋯溶液的摩爾濃度為0.01~0.1mol/L。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，所述步驟1中，所述釔可溶性無機(jī)鹽為六水氯化釔或硝酸釔或草酸釔。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，所述步驟S6中，首先將所述氧化鋯煅燒粉球磨至D500.1μm，D900.2μm，D1000.3μm，然后加入聚乙烯醇混合均勻后，再進(jìn)行噴霧干燥獲得氧化鋯造粒粉。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，聚乙烯醇的添加量為氧化鋯煅燒粉質(zhì)量的0.1~3%。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，所述氧化鋯造粒粉的粒度為D5060μm，D90150μm，D100300μm。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，所述步驟3中，烘干溫度為300~400℃，保溫時間為1~8小時。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，所述步驟7中，晶化燒結(jié)的溫度為1300~1450℃，保溫時間為1~4小時。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的熱噴涂用全穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備方法，所述步驟5中，煅燒溫度為1100~1250℃，煅燒時間為0.5~1小時。