[发明专利]耐高温声发射传感材料及其制备方法

说明书

本发明涉及耐高温材料制备技术领域，公开了一种耐高温声发射传感材料及其制备方法。本发明提供的方法包括以下步骤：(1)在溶剂的存在下，使钛源、锆源、酸以及铅源进行热处理，得到粉体材料；(2)将氮化石墨烯与所述粉体材料混合得到混合物A，并将混合物A进行成型，得到成型体；(3)将所述成型体进行烧结，得到所述耐高温声发射传感材料。耐受温度高(耐受温度达600℃以上)、稳定性较好。

技术领域

本发明涉及耐高温材料制备技术领域，具体涉及一种耐高温声发射传感材料及其制备方法。

背景技术

声发射技术作为一种动态无损检测技术，广泛应用于裂纹检测和腐蚀断裂过程的研究等领域。压力容器、储罐、工业阀门、反应堆、管道、航空推进器、核电站的设备等许多类型的结构的状态都可以用声发射进行监测。声发射传感器是连接被测装置与声发射检测设备的桥梁，其性能的好坏对于声发射技术的检测效果和应用至关重要。随着初步的阀门内漏声发射检测系统的投入使用，人们对于能够直接工作在恶劣环境，尤其是高温环境下的声发射传感器的需求越发迫切。在阀门内漏检测的主要领域，如化工、石油、电力和航空等对于检测环境的要求都普遍较高，用于检测的声发射传感器的耐受温度需要达到375℃以上。

CN111141832A提出了一种基于主动风冷的耐高温声发射传感器，在已有的耐高温传感器上进行改造，加入主动冷却风扇、耐高温的金属外壳，并没有提到使用的耐高温传感材料。

CN111141831A采用金属锂作为冷却介质，当周围环境温度上升超过金属锂熔点时，填充在内壳以及内壳与外壳之间的金属锂吸收热量变成液态锂，利用金属锂熔点低于200℃，可以将传感模块的工作环境温度控制在200℃以内，维持传感模块在高温环境下正常工作，所用的材料是耐高温陶瓷材料。

CN1994966A公开了一种在高温下稳定使用的铋层状结构压电陶瓷材料及其制备方法，属压电陶瓷领域。铋层状结构型压电陶瓷材料的化学通式为：Bi₂O₂²⁺(A_m-1B_mO_3m+1)²；其中CaBi₄Ti₄O₁₅相应的化学式为：(Bi₂O₂)²⁺(CaBi₂Ti₄O₁₃)²⁺，A位为Ca²⁺、Bi³⁺离子，B位为Ti⁴⁺离子，m＝4。该压电陶瓷材料在室温至480℃范围内反复使用。

然而，如上所述，一方面，目前关于声发射传感器的研究大多是关于传感器的安装、固定装置，或者是声发射传感器的系统设计，单纯在材料方面的研究较少。另一方面，现有的传感材料的热稳定温度较低。因此，急需提供一种耐高温的声发射传感材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的传感材料热稳定温度低的问题，提供一种耐高温声发射传感材料及其制备方法。该传感材料热稳定好、耐受温度高。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备耐高温声发射传感材料的方法，该方法包括以下步骤：

(1)在溶剂的存在下，使钛源、锆源、酸以及铅源进行热处理，得到粉体材料；

(2)将氮化石墨烯与所述粉体材料混合后得到混合物A，并将混合物A进行成型，得到成型体；

(3)将所述成型体进行烧结，得到所述耐高温声发射传感材料。

本发明第二方面提供一种前述第一方面所述的方法制备的耐高温声发射传感材料。

本发明第三方面提供一种前述方法或前述耐高温声发射传感材料在耐高温传感器中的应用。