一种热喷涂用纳米结构稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116023136A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310055882.0(22)申请日2023.01.19(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人徐宝升王顺周飞飞郑涛郭东辉王一光(74)专利代理机构北京格允知识产权代理有限公司11609专利代理师刘晓(51)Int.Cl.C04B35/48(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/638(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图7页(54)发明名称一种热喷涂用纳米结构稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种热喷涂用纳米结构稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料及其制备方法和应用，属于陶瓷材料技术领域，该稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料由纳米晶组成。本发明提供的稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料球形度高，粒度分布均匀，流动性好，可满足热/环境障碍涂层的应用需求。CN116023136ACN116023136A权利要求书1/1页1.一种热喷涂用纳米结构稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料，其特征在于，所述稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料由纳米晶组成。2.根据权利要求1所述的稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料，其特征在于，所述稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料的粒径为10～40μm；和/或所述纳米晶的晶粒的尺寸为1～50nm。3.根据权利要求1‑2任一项所述的稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：S1.将稀土氧化物、氧化铪、溶剂和粘结剂进行球磨混合，得到浆料；S2.将所述浆料进行干燥、松装烧结，得到稀土铪酸盐陶瓷块体；S3.将所述稀土铪酸盐陶瓷块体、溶剂和粘结剂进行球磨混合、干燥，得到球形陶瓷粉体；S4.将所述球形陶瓷粉体进行裂解排胶，得到所述稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述稀土氧化物与氧化铪的摩尔比为2:3；优选的是，所述稀土氧化物为氧化钪、氧化钇、氧化镱、氧化钆、氧化钬、氧化铒、氧化镥中的一种。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述溶剂的用量占所述浆料的质量的(1/2～2/3)；和/或所述粘结剂的质量为所述稀土氧化物和氧化铪总质量的0.2～0.5％。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述稀土氧化物的粒径为15～40nm；和/或所述氧化铪的粒径为30～50nm。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述松装烧结为以5～10℃/min的升温速率先于500～750℃保温1～2h，然后于1450～1600℃烧结2～4h；和/或在步骤S4中，所述裂解排胶为于500～750℃裂解1～3h。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1和步骤S3中，所述溶剂为去离子水、乙醇中的一种；所述粘结剂为聚乙烯醇；和/或在步骤S2和步骤S3中，所述干燥为喷雾干燥，所述喷雾干燥的进料速率为10～60mL/min，进口温度为190～230℃，出口温度为90～110℃。9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述溶剂与所述稀土铪酸盐陶瓷块体质量比为(1～2):1；和/或所述粘结剂的用量为所述稀土铪酸盐陶瓷块体质量的0.5～5％。10.一种根据权利要求1‑2中任一项所述的稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料在热/环境障碍涂层领域的应用。2CN116023136A说明书1/10页一种热喷涂用纳米结构稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于陶瓷材料技术领域，特别涉及一种热喷涂用纳米结构稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料及其制备方法和应用。背景技术[0002]热/环境障碍涂层是在环境障碍涂层的基础上通过降低中间层的表面温度进一步提高碳化硅陶瓷基复合材料的服役温度；研究发现，由CaO、MgO、Al2O3和SiO2组成的环境沉积物对热障涂层寿命的影响很大。稀土锆酸盐材料由于具有较低的热导率、较高的熔点和较好的抗钙镁铝硅酸盐(CMAS)腐蚀能力的优点，成为现阶段热/环境障碍涂层的顶层隔热层主要材料。[0003]然而，稀土锆酸盐材料的断裂韧性差，导致稀土锆酸盐材料制得的热障涂层的热循环寿命较短；因此，急需提供一种断裂韧性好的涂层材料以提高涂层的损伤容限和热循环寿命。发明内容[0004]针对现有技术中存在的一个或者多个技术问题，本发明提供了一种热喷涂用纳米结构稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法工艺简单、原子利用率高，制得的稀土铪酸盐陶瓷粉体喂料球形度高，粒度分布均匀、流动性好高温下仍然保持较高的稳定性、断裂韧性好，可满足热/环境障碍涂层的应用需。[0005]本发明在第一方面提供了一种热喷涂用