[发明专利]一种原位反应制备的纳米复相热障涂层材料La2Zr2O7-YSZ及其制备方法

权利要求书

1.原位反应制备纳米复相热障涂层材料La₂Zr₂O₇-YSZ的方法，其特征在于包括：

按预定的摩尔比例进行配料；

把配好的料制成水溶液；

在所述水溶液中添加柠檬酸添加剂；

搅拌添加了柠檬酸添加剂的上述水溶液，从而使上述水溶液变成澄清透明溶液；

在所述澄清透明溶液中加聚乙二醇添加剂和HNO₃溶液；

搅拌加入了聚乙二醇添加剂和HNO₃溶液的所述澄清透明溶液，从而制得溶胶；

将所述制得的溶胶雾化到坩埚中；

雾化完毕后，煅烧雾化干燥产物；

缓慢降温，从而得到所需的纳米复相热障涂层材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述按预定的摩尔比例进行配料的步骤包括：

采用以99.9wt％以上纯度的Zr(NO₃)₄·3H₂O；La(NO₃)₃·6H₂O和Y(NO₃)₃·6H₂O为原料，按设计的La₂Zr₂O₇与4YSZ两相的体积比进行配料。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于：

所述把配好的料制成水溶液的步骤包括：

加入去离子水配成所述水溶液，

其中配成的的所述水溶液为金属离子浓度为0.01-0.3mol/L的水溶液。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于：

所述方法进一步包括在所述把配好的料制成水溶液的步骤之后在水浴温度为40-60℃的搅拌器中进行搅拌，搅拌时间0.5-1h；

其中，在所述水溶液中添加柠檬酸添加剂的步骤中，柠檬酸添加剂的添加量为50-100g/L。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于：

所述搅拌添加了柠檬酸添加剂的上述水溶液从而使上述水溶液变成澄清透明溶液的步骤包括：

搅拌0.5-2h。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于：

所述添加的聚乙二醇为聚合度为20000的聚乙二醇，其添加量为30-80g/L；

所述添加的HNO₃溶液的浓度为65-68％，添加量为50-100ml/L。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于：

所述搅拌加入了聚乙二醇添加剂和HNO₃溶液的所述澄清透明溶液从而制得溶胶的步骤包括：

搅拌0.5-1h，从而制得溶胶。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于将所述制得的溶胶雾化到坩埚中的步骤包括：

采用玻璃压力雾化器将制得的所述溶胶雾化到程控坩埚炉内的坩埚中，

其中

雾化采用N₂或O₂气体进行，所述N₂或O₂气体的压强为0.1-0.3MPa，

所述溶胶流量为100-200ml/分钟，

刚玉坩埚外表面温度为400-600℃。

9.根据权利要求1的方法，其特征在于所述煅烧雾化的溶胶的步骤包括：

将炉温调至到900-1200℃温度区间煅烧，煅烧时间为2-10h。

10.一种纳米复相热障涂层材料，其特征在于所述纳米复相热障涂层材料是用根据权利要求1-9中的任何一项所述的方法制备的。