[發明專利]一種熵穩定RE2

在審

• 申請號: 202110781665.0
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113354414A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 陳琳;馮晶;李柏輝;張陸洋;王建坤
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/622;C04B35/645
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張博

1.一種熵穩定RE₂O₃-AO₂-B₂O₅氧化物陶瓷的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)、根據化學計量比稱取原料稀土氧化物RE₂O₃、AO₂、B₂O₅，進行煅燒，然后冷卻降溫，加入球磨介質和球磨助劑，進行球磨，球磨結束后，干燥、過篩得到粉末；其中，RE代表稀土元素，AO₂中A選自Ti、Zr、Hf、Sn、Th、Ce中的至少一種，B₂O₅中B選自V、Nb、Ta、P中的至少一種；

(2)、稱取步驟(1)過篩后的粉末進行放電等離子燒結，制得塊狀的以RE₂A₂O₇和RE₃BO₇為基體的螢石型或焦綠石型結構的稀土氧化物陶瓷；

(3)、將燒結后的塊體陶瓷進行保溫退火除碳，最終得到致密的以RE₂A₂O₇和RE₃BO₇為基體的螢石型或焦綠石型結構的稀土氧化物陶瓷，即所述RE₂O₃-AO₂-B₂O₅稀土氧化物陶瓷。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，RE₂O₃、AO₂和B₂O₅的摩爾比為(1-3)：(1-2)：(1-3)。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述稀土氧化物RE₂O₃中，RE選自Y、La、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu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：步驟(1)中，煅燒溫度為800-1200℃，煅燒時間為2-5小時。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，球磨時間為12-36小時，球磨機轉速為400-600r/min；和/或，步驟(1)中，所述球磨介質為氧化鋯球，球料比為1:(2-3)；所述球磨助劑為無水乙醇，原料與球磨助劑的質量比為1:(2-3)。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，干燥溫度為90-100℃，干燥時間為5-8小時；

和/或，步驟(1)中，過400-600目篩的粉末。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，放電等離子燒結條件為：1400-1600℃，100-140MPa，8-12min。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，保溫退火除碳條件為：燒結后的塊體陶瓷冷卻后，再于1200-1500℃保溫0.5-2小時。

9.根據權利要求1-8任一項所述的方法制備得到的RE₂O₃-AO₂-B₂O₅稀土氧化物陶瓷，所述RE₂O₃-AO₂-B₂O₅稀土氧化物陶瓷為以RE₂A₂O₇和RE₃BO₇為基體的螢石型或焦綠石型結構的稀土氧化物陶瓷。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述RE₂O₃-AO₂-B₂O₅稀土氧化物陶瓷中，各種金屬/稀土元素的摩爾含量為10-50％之間。