[发明专利]大块致密配比精确可控的Y2Si2O7/ZrO2陶瓷复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及大块致密配比精确可控的Y₂Si₂O₇/ZrO₂陶瓷复合材料的制备技 术，具体为一种无压烧结制备Y₂Si₂O₇/ZrO₂陶瓷复合材料的方法，它是以高纯单 相Y₂Si₂O₇陶瓷粉末为其中的一种原料提高产物纯度、提高配比精度并促进烧结 的方法。

背景技术

Y₂Si₂O₇是一种熔点为1775℃的新型难熔陶瓷材料，因而可以作为一种新型 的高温结构材料，而且由于其具有低的杨氏模量、低的热膨胀系数及好的抗热腐 蚀性能，Y₂Si₂O₇也可做为一种优良的抗氧化保护或环障涂层(oxidation resistant or environmental barrier coatings)。同时Y₂Si₂O₇陶瓷材料还具有很低的热导率(当 温度高于300℃时，热导率小于3.0W/mK)，是一种理想的热障涂层材料(thermal barrier coating material)[J.Am.Ceram.Soc.，91[8]，2623-2629(2008)]，因而在航空、 航天方面有着广泛的应用前景。除此之外，Y₂Si₂O₇陶瓷材料在力学性能上也很有 特点。比如高的损伤容限、低的剪切变形阻力，因而能被普通的硬质合金刀具加 工；另外，Y₂Si₂O₇陶瓷材料还具有很好的抗磨擦磨损性能，Y₂Si₂O₇陶瓷材料是 一种优异的可加工陶瓷并可加工为形状复杂的工件，所以Y₂Si₂O₇陶瓷材料可以 用作形状复杂的磨擦件如喷嘴、阀门和密封件等等。ZrO₂陶瓷已成功的广泛应用 在结构或功能领域。由于其优异的热学性能，这种陶瓷被成功的用作航空发动机 和涡轮热机的叶片热障保护涂层。

因此，考虑到Y₂Si₂O₇和ZrO₂两种材料的优势和一些互补性，Y₂Si₂O₇/ZrO₂复合材料必然是一种前途光明的复合材料。这种复合材料会具有优异的环境容忍 性，能抵抗高温、强氧化、强热腐蚀环境，因此Y₂Si₂O₇/ZrO₂陶瓷复合材料可以 用作热障涂层和环障涂层材料。而且，由于其良好的高温性能，这种复合材料也 是优秀的高温结构材料。并且，由于Y₂Si₂O₇和ZrO₂两种材料的良好的抗磨擦磨 损性能，这种复合材料也可以作为抗磨损件材料使用。

发明内容

本发明目的在于提供一种制备大块致密配比精确可控的Y₂Si₂O₇/ZrO₂陶瓷复 合材料的方法，通过以高纯单相Y₂Si₂O₇陶瓷粉末为其中的一种原料提高产物纯 度、提高配比精度并促进烧结来制备大块致密配比精确可控的Y₂Si₂O₇/ZrO₂陶瓷 复合材料。

本发明的技术方案是：