[發(fā)明專利]一種熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110257874.5
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113023776B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 何國;何君杰;陶景超
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C01G27/00
• 分類號: C01G27/00;C04B35/50;C04B35/622
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體，其特征在于，該粉體具有單一的螢石結構，化學分子式為RE₂HE₂O₇，其中RE為稀土元素Y、Ho、Er、Yb、Lu中的一種；HE為Ce、Zr、Hf、Sn、Ti中的至少三種元素，各HE元素的摩爾數(shù)與所有HE元素總摩爾數(shù)的百分比為10％～30％；

所述的熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體化學分子式為Y₂(Ce_0.2Zr_0.2Hf_0.2Sn_0.2Ti_0.2)₂O₇，Ho₂(Ce_0.2Zr_0.2Hf_0.2Sn_0.2Ti_0.2)₂O₇，Er₂(Ce_0.2Zr_0.2Hf_0.2Sn_0.2Ti_0.2)₂O₇，Yb₂(Ce_0.2Zr_0.2Hf_0.2Sn_0.2Ti_0.2)₂O₇，Lu₂(Ce_0.2Zr_0.2Hf_0.2Sn_0.2Ti_0.2)₂O₇，Y₂(Ce_0.25Zr_0.25Hf_0.25Ti_0.25)₂O₇，Yb₂(Ce_0.25Zr_0.25Hf_0.25Sn_0.25)₂O₇，或Ho₂(Ce_0.2Zr_0.3Hf_0.3Sn_0.1Ti_0.1)₂O₇；

進一步地，所述的熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體的室溫熱導率為0.8～1.5(W·m^-1·K^-1)，1200℃熱膨脹系數(shù)為10～12(K^-1)。

2.一種如權利要求1所述的熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將稀土氧化物和各種HE元素的氧化物的原始粉末加熱煅燒以去除水分和有機雜質，冷卻后按一定摩爾比稱取粉末進行配料，將混合好的粉末置于行星球磨機中球磨混合；

步驟二，烘干球磨后的粉末，置于馬弗爐中，在空氣氣氛中加熱發(fā)生固相反應；

步驟三，將固相反應后的粉末置于行星球磨機中二次球磨，將球磨后的粉末烘干后，經(jīng)研磨及過篩后得到高熵陶瓷粉末。

3.根據(jù)權利要求2所述的熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體的制備方法，其特征在于，步驟一所述的原始粉末粒徑在1～10μm，純度≥99％。

4.根據(jù)權利要求2所述的熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體的制備方法，其特征在于，步驟一加熱煅燒溫度為800～1000℃，保溫時間為1～5h。

5.根據(jù)權利要求2所述的熱障涂層用螢石結構高熵氧化物粉體的制備方法，其特征在于，步驟一行星球磨機采用的球磨介質為去離子水或無水乙醇，采用氧化鋯球珠作為磨球，球料比為6～10，球磨時間為12～24h，轉速為300～500r/min。