[發明專利]一種離心式噴霧造粒法制備高熵稀土鉭酸鹽空心球粉體的方法

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• 申請號: 202111013246.9
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN114044671A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 馮晶;汪俊;屈晨凱;王龍;李振軍;王峰
• 申請（專利權）人: 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;C04B35/505;C04B35/626
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉艷霞

本發明公開了一種離心式噴霧造粒法制備高熵稀土鉭酸鹽空心球粉體的方法，該制備方法包括以下步驟：步驟一、按比例稱取原料YAR₂O₃氧化物和五氧化二鉭Ta₂O₅，球磨混合均勻后，干燥、過篩和煅燒處理，得塊狀鉭酸鹽；步驟二、將塊狀鉭酸鹽破碎，將粉體和一次去離子水加入研磨機中研磨，得到所需粒徑范圍的漿料，將其置于壓濾機中過濾，烘干過篩得烘干粉末，往烘干粉末中加入二次去離子水和粘結劑，加入消泡劑得到噴霧造粒預制體，干燥后進篩，得到稀土鉭酸鹽空心球粉體。該方法制備的空心球形粉顆粒均勻、流動性好、產品純度高。

技術領域

本發明屬于陶瓷分體制備技術領域，具體涉及一種離心式噴霧造粒法制備高熵稀土鉭酸鹽空心球粉體的方法。

背景技術

近年來，“高熵”已經成為材料研究領域的一個熱門方向，即通過引入結構熵來開發具有優良性能的新材料。基于四種高熵效應：(1)熱力學的高熵效應；(2) 品格畸變效應；(3)滯后擴散效應；(4)多主元元素的“混合效應”，表現出高強度、高韌性、耐腐蝕、耐磨、優異的熱學和電學等優良性能，因此，“高熵”可以顯著提高材料的綜合性能。

高熵陶瓷因其具有高熔點、高硬度、高韌性、低導熱系數和耐腐蝕等優點，在TBCs領域顯示出巨大的發展潛力。目前，新的鐵彈性材料稀土鉭酸鹽RETaO₄陶瓷已成為熱障涂層研究的重點材料，由于其極高的熔點、低熱導率、高熱膨脹系數、良好的熱學性能和力學性能，被認為是最具潛力的新一代熱障涂層材料。需要進一步降低涂層熱導率，提高其流動性，提高涂層熱防護性。

發明內容

本發明的目的是提供一種離心式噴霧造粒法制備高熵稀土鉭酸鹽空心球粉體的方法，制備的空心球形粉顆粒均勻、流動性好、產品純度高。

本發明采用以下技術方案：一種離心式噴霧造粒法制備高熵稀土鉭酸鹽空心球粉體的方法，YAR為三價鑭系稀土元素中的至少兩種、或鑭系稀土元素中的至少一種以及Y或Al中的至少一種；原料YAR₂O₃氧化物之間的比例為1/x∶1/x∶.....∶1/x，原料YAR₂O₃氧化物和Ta₂O₅的比例為1/x∶1/x∶.....∶ 1/x∶1，其中x為三價元素的種數；該制備方法包括以下步驟：

步驟一、按比例稱取原料，將稱量好的原料在球磨機中球磨混合均勻后，進行干燥、過篩和煅燒處理，得塊狀鉭酸鹽，其化學反應式為：表示多種三價氧化物的化學式，x為三價元素的種數，x≥2，i為三價元素的排序，1≤i≤x；

步驟二、將所述塊狀鉭酸鹽破碎，將粉體和一次去離子水加入研磨機中研磨，利用激光粒度儀檢測漿料中顆粒的粒徑分布，得到所需粒徑范圍的漿料，將其置于壓濾機中過濾、烘干，過篩得烘干粉末，往烘干粉末中加入二次去離子水和粘結劑，同時加入消泡劑得到噴霧造粒預制體，將預制體噴霧造粒，并干燥，干燥后進行過篩處理，得到稀土鉭酸鹽空心球粉體；

所述烘干粉末、二次去離子水、粘結劑、消泡劑的質量比為1～10∶1～5∶ 0.3～1∶0.001～1，所述消泡劑為正辛醇。