[发明专利]一种复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1、一种复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料，其特征在于复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料的分子式为(Ln_xYb_1-x)₂Zr₂O₇，按摩尔比由2摩尔的氧化锆、x摩尔的稀土氧化物Ln₂O₃和1-x摩尔的稀土氧化物Yb₂O₃制成；其中0＜x＜1，稀土氧化物Ln₂O₃中的Ln为Nd、Sm、Gd中一种；稀土氧化物Ln₂O₃中的Ln为Nd、Sm和Gd中的两种或两种以上稀土元素组成。

2、如权利要求1所述的复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料的制备方法，其特征在于复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料按以下方法进行制备：一、将摩尔比为2摩尔的氧化锆、x摩尔的稀土氧化物Ln₂O₃和1-x摩尔的稀土氧化物Yb₂O₃混合，得混合粉体；二、加入与混合粉体等体积的去离子水，球磨6～12h，得混合溶液；三、将混合溶液在温度为120℃的条件下烘干，得烘干的混合粉体；四、将烘干后混合粉体放入空气气氛中，从室温以5℃/min的升温速度升温到1000～1250℃，并保温热处理4～12h，然后冷却至室温，再球磨22～26h，得到粉体A；五、将粉体A从室温以5℃/min的升温速度升温到1250～1350℃，并保温热处理4～12h，冷却至室温，再球磨22～26h，得到粉体B；六、将粉体B从室温以5℃/min的升温速度升温到1350～1450℃，并保温热处理4～12h，冷却至室温，再球磨22～26h，得到粉体C；七、将粉体C放在冷等静压机中，在100～320MPa下冷等静压成型，得坯体；八、将坯体放入高温空气炉中，从室温以5℃/min升温速度升温到1550～1750℃，然后烧结5～30h，再随炉冷却，即得复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料；其中步骤一中稀土氧化物Ln₂O₃中的Ln为Nd、Sm、Gd中一种；稀土氧化物Ln₂O₃中的Ln为Nd、Sm和Gd中的两种或两种以上稀土元素组成；步骤一中0＜x＜1。

3、根据权利要求2所述的复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料的制备方法，其特征在于步骤四中将烘干后混合粉体在空气气氛中，从室温以5℃/min的升温速度升温到1100～1150℃，并保温热处理6～10h，然后冷却至室温，再球磨23～25h。

4、根据权利要求2所述的复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料的制备方法，其特征在于步骤五中将粉体A从室温以5℃/min的升温速度升温到1275～1300℃，并保温热处理4～10h，冷却至室温，再球磨23～25h。

5、根据权利要求2所述的复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料的制备方法，其特征在于步骤六中将粉体B从室温以5℃/min的升温速度升温到1375～1425℃，并保温热处理6～10h，冷却至室温，再球磨23～25h。

6、根据权利要求2所述的复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料的制备方法，其特征在于步骤七中将粉体℃放在冷等静压机中，在200～320MPa下冷等静压成型，保压时间2～10min。

7、根据权利要求2所述的复合稀土锆酸盐热障涂层陶瓷材料的制备方法，其特征在于步骤八中将坯体放入高温空气炉中，从室温以5℃/min升温速度升温到1600～1700℃，然后烧结10～20h。