【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高熵陶瓷熱障涂層，尤其涉及一種熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體及其制備方法。
技術介紹
1、熱障涂層是一種用于保護合金部件免受高溫影響的無機防護層，通過形成低熱傳導性的屏障來降低渦輪葉片在高溫條件下的溫度。這種涂層具備低熱傳導率和良好的耐蝕性，對于維護航空發動機的熱端部件以及延長渦輪葉片的使用壽命至關重要。然而，目前廣泛使用的含有6-8％釔穩定氧化鋯(ysz)的熱障涂層在1200℃時會發生相變，導致裂紋的產生，這限制了其在實際應用中的使用效果。鋯酸鹽類材料具備低熱傳導性、較大的熱膨脹系數、優異的抗燒結性能以及高溫相穩定性良好，可成為目前可取代6-8％釔穩定氧化鋯(8ysz)的熱障涂層的陶瓷材料。
2、在熱噴涂工藝中，鋯酸鹽類材料以納米顆粒形式噴涂到金屬表面，然而，單獨的納米顆粒由于質量輕、動量小等問題，難以被完整地噴涂到葉片，并且，納米顆粒在噴涂過程中容易燒結，導致涂層結構的破壞。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于，針對現有技術的上述不足，提出一種熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體及其制備方法。
2、本專利技術的一種熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體的制備方法，高熵稀土鋯酸鹽粉體的分子式為(ce0.2dy0.2sm0.2eu0.2yb0.2)2zr2o7，制備方法包括以下步驟：
3、s1、制備混合溶液：將稀土源和鋯源按分子式中的摩爾比進行配料混合配置成溶液a、b，并將溶液a、b混合均勻；
4、s2、制備沉淀物：采用反向共沉淀法，將
5、s3、洗滌過濾：將絮凝沉淀物通過陶瓷膜、壓濾處理去除雜質離子，得到前驅體物；
6、s4、漿料造粒：將步驟s3得到的前驅體物通過酸化劑處理得到漿料后進行噴霧造粒制備前驅體球形粉末；
7、s5、煅燒：將前驅體球形粉末高溫下煅燒得到球形高熵稀土鋯酸鹽(ce0.2dy0.2sm0.2eu0.2yb0.2)2zr2o7粉體。
8、進一步的，步驟s1中所述溶液a為稀土氧化物、稀土氯化物、稀土硝酸鹽或稀土硫酸鹽溶液，其稀土離子總濃度為0.1mol/l～0.5mol/l且鈰離子、鏑離子、釤離子、銪離子、鐿離子濃度比為1：1：1：1：1。
9、進一步的，所述溶液b為八水合二氯氧化鋯、硝酸鋯、硫酸鋯或氯化鋯溶液，其鋯離子濃度為0.1mol/l～1.0mol/l。
10、進一步的，混合溶液中稀土離子與鋯離子的濃度比為1：1。
11、進一步的，在步驟s2反向共沉淀滴定過程中將酸性溶液逐滴加入氨水或者草酸銨溶液中，整個滴定過程中不斷添加氨水或者草酸銨溶液控制ph始終大于10，確保完全生成絮凝沉淀物。
12、進一步的，在步驟s2中，攪拌時間為1～2h，陳化時間為12～24h。
13、進一步的，在步驟s4中，所述酸化劑為鹽酸、硝酸或稀硫酸；所述漿料固含量在25％～35％。
14、進一步的，在步驟s5中，煅燒溫度為1200～1300℃，保溫時間為1～10h。
15、一種如上述的制備方法制備的熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體。
16、如上述的熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體，所述熱噴涂高熵稀土鋯酸鹽粉體的晶粒尺寸為10～100nm，粒度分布為30～90μm，粉體的流動性為36.83～41.02s/50g，松裝密度為1.85～2.34g/cm3。
17、本專利技術將絮凝沉淀物漿料進行噴霧造粒制備前驅體球形粉末，然后一次煅燒得到粉體粒度分布為30～90μm的高熵稀土鋯酸鹽粉體，且流動性好，制成的噴涂球形粉末內部仍保持納米晶結構，將制備好的高熵稀土鋯酸鹽粉體進行熱噴涂工藝時，粉體不發生過度長大，使涂層保持良好的性能，同時有效提高噴涂粉末的沉積效率。
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1.一種熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體的制備方法，其特征在于，高熵稀土鋯酸鹽粉體的分子式為(Ce0.2Dy0.2Sm0.2Eu0.2Yb0.2)2Zr2O7，制備方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述溶液A為稀土氧化物、稀土氯化物、稀土硝酸鹽或稀土硫酸鹽溶液，其稀土離子總濃度為0.1mol/L～0.5mol/L且鈰離子、鏑離子、釤離子、銪離子、鐿離子濃度比為1：1：1：1：1。
3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述溶液B為八水合二氯氧化鋯、硝酸鋯、硫酸鋯或氯化鋯溶液，其鋯離子濃度為0.1mol/L～1.0mol/L。
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，混合溶液中稀土離子與鋯離子的濃度比為1：1。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟S2反向共沉淀滴定過程中將酸性溶液逐滴加入氨水或者草酸銨溶液中，整個滴定過程中不斷添加氨水或者草酸銨溶液控制pH始終大于10，確保完全生成絮凝沉淀物。
6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，攪拌時間為
7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟S4中，所述酸化劑為鹽酸、硝酸或稀硫酸；所述漿料固含量在25％～35％。
8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟S5中，煅燒溫度為1200～1300℃，保溫時間為1～10h。
9.一種如權利要求1-8任一項所述的制備方法制備的熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體。
10.如權利要求9所述的熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體，其特征在于，所述熱噴涂高熵稀土鋯酸鹽粉體的晶粒尺寸為10～100nm，粒度分布為30～90μm，粉體的流動性為36.83～41.02s/50g，松裝密度為1.85～2.34g/cm3。
...【技術特征摘要】
1.一種熱噴涂球形高熵稀土鋯酸鹽粉體的制備方法，其特征在于，高熵稀土鋯酸鹽粉體的分子式為(ce0.2dy0.2sm0.2eu0.2yb0.2)2zr2o7，制備方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述溶液a為稀土氧化物、稀土氯化物、稀土硝酸鹽或稀土硫酸鹽溶液，其稀土離子總濃度為0.1mol/l～0.5mol/l且鈰離子、鏑離子、釤離子、銪離子、鐿離子濃度比為1：1：1：1：1。
3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述溶液b為八水合二氯氧化鋯、硝酸鋯、硫酸鋯或氯化鋯溶液，其鋯離子濃度為0.1mol/l～1.0mol/l。
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，混合溶液中稀土離子與鋯離子的濃度比為1：1。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟s2反向共沉淀滴定過程中將酸性溶液逐滴加入氨水或者草酸銨...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊婧，靳洪允，洪建和，李開云，張勝，韋奔奔，王萱，楊博，
申請(專利權)人：中國地質大學武漢，
類型：發明
國別省市：
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