[发明专利]一种多用途的热障涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种多用途的热障涂料及制备方法。

技术背景

热障涂层（ThermalBarrierCoatings,TBCs）是由陶瓷氧化物面层和起粘结作用的底涂层组成的防热系统。它利用陶瓷材料优异的耐高温、耐冲刷、抗腐蚀和低导热性能，提高金属部件的许用工作温度，增强热端部件的抗高温能力，延长热端部件的使用寿命，提高发动机的工作效率。

氧化锆陶瓷是一种重要的工程陶瓷材料，具有高化学稳定性、高热稳定性、高断裂韧性、高离子电导率、高热膨胀系数和低热导率等，在生物医学材料、高温发热材料、结构材料、固体电解质材料和热障涂层材料等领域有着广泛的应用。

本发明的目的是以氧化锆基础，通过添加多种无机氧化物，经过高速剪切，开发出一种热导率低、热膨胀系数适中、制备方法简单、成本低的热障涂料。

发明内容

一种多用途的热障涂料，其组成（重量比）为：二氧化锆37.2-46.8份，氧化铈15.2-20.3，滑石粉2.2-14.3份，碳酸钙10.3-22.4份，氧化锌7.4-20.1份，氧化铝12.2-24.3份。

一种多用途的热障涂料，其组成（重量比）为：二氧化锆38.3份，氧化铈为18.3，滑石粉11.2份，碳酸钙,11.7份，氧化锌9.4份，氧化铝11.1份。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：二氧化锆的粒径为20-40nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：氧化铈粉粒径为35-55nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：碳酸钙粒径为100-140nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：氧化锌粒径为80-100nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：氧化铝粒径为25-45nm。

一种多用途的热障涂料的制备方法,制备过程为：

（1）将规定量的滑石粉、碳酸钙进行混合，并加入蒸馏水（重量比）30-50份，并进行高速剪切，转速为8000-10000r/min，时间为1-2h，得到浆液a；

（2）在浆液a中加入规定量的氧化锌、氧化铝，并加入蒸馏水（重量比）5-10份，并进行高速剪切，转速为4000-6000r/min，时间为0.5-1.5h，得到浆液b；

(3)在浆液b中加入规定量的氧化锆粉，氧化铈，并进行高速剪切，转速为5000r/min，时间为1.8h，得到多用途的热障涂料。

实施例

一种多用途的热障涂料，其组成（重量比）为：二氧化锆37.2-46.8份，氧化铈15.2-20.3，滑石粉2.2-14.3份，碳酸钙10.3-22.4份，氧化锌7.4-20.1份，氧化铝12.2-24.3份。

其中其组成优选（重量比）为：二氧化锆38.3份，氧化铈为18.3，滑石粉11.2份，碳酸钙,11.7份，氧化锌9.4份，氧化铝11.1份。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：二氧化锆的粒径为20-40nm，优选粒径为30nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：氧化铈粉粒径为35-55nm，优选粒径为45nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：碳酸钙粒径为100-140nm，优选粒径为120nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：氧化锌粒径为80-100nm，优选粒径为90nm。

一种多用途的热障涂料，其特征在于：氧化铝粒径为25-45nm，优选粒径为30nm。

一种多用途的热障涂料的制备方法,制备过程为：

（1）将规定量的滑石粉、碳酸钙进行混合，并加入蒸馏水（重量比）30-50份，并进行高速剪切，转速为8000-10000r/min，时间为1-2h，得到浆液a；

（2）在浆液a中加入规定量的氧化锌、氧化铝，并加入蒸馏水（重量比）5-10份，并进行高速剪切，转速为4000-6000r/min，时间为0.5-1.5h，得到浆液b；

(3)在浆液b中加入规定量的氧化锆粉，氧化铈，并进行高速剪切，转速为5000r/min，时间为1.8h，得到多用途的热障涂料。

其中过程（1）中蒸馏水（重量比）优选为45份，转速优选为9000r/min，时间优选为1.5h。

其中过程（2）中蒸馏水（重量比）优选为8份，转速优选为4500r/min，时间优选为1h。