[发明专利]一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料，其特征在于：所述热障涂层材料组成以摩尔百分比计为：xLa₂O₃-yGd₂O₃-yYb₂O₃-4.0～4.5Y₂O₃-89～93ZrO₂，所有物质的摩尔总含量为100，x为0～1.5，y为1.5～2.5。

2.一种如权利要求1所述的三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

步骤1.将0.1～3μm的La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃和ZrO₂粉末原料去除水分和杂质，得到洁净的粉末原料；

步骤2.将洁净的粉末原料按照摩尔比为0:1.5:1.5:4.0:93～1.5:2.5:2.5:4.5:89装入球磨罐中，加入无水乙醇和氧化锆球，氧化锆球质量：粉末原料：无水乙醇质量＝3:1:1～5:1:1，得到混合物；

步骤3.将上述所得混合物进行机械球磨2～4h，将球磨后的悬浊液蒸发干燥得到充分干燥的粉末；

步骤4.将上述干燥后的粉末研磨3分钟以上，然后经1500℃～1550℃高温烧结10～12h后冷却至室温，得到三元掺杂的氧化锆基粉末；

步骤5.将所述氧化锆基粉末经研磨至粒径达到1mm以下，放入球磨罐中，加入氧化锆磨球，球磨5～10min，氧化锆磨球质量：氧化锆基粉末质量＝5:1～7:1；

步骤6.球磨后的粉末经筛分得到粒度为0.2～2μm的粉末，即所述一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料。

3.如权利要求2所述的一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤1中氧化物原料去除水分和杂质的方法为：将所述的氧化物原料分别装入不同的刚玉坩埚，并置于箱式电阻炉中经900～1100℃焙烧1～2h，冷却至室温。

4.如权利要求2或3所述的一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤2中球磨罐为聚氨酯或尼龙球磨罐。

5.如权利要求2或3所述的一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤3中机械球磨操作在行星式球磨机中进行；蒸发干燥的方法为：将球磨混合好的悬浊液倒入容器中，在旋转蒸发仪上水浴加热干燥至乙醇挥发完全，干燥后的粉末置于干燥箱中干燥20～24h，干燥温度为80～120℃。

6.如权利要求2或3所述的一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤4中所述的高温烧结是将研磨后的粉末装入刚玉坩埚中进行的。

7.如权利要求2或3所述的一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤5所述的研磨操作使用玛瑙研磨钵进行。

8.如权利要求2或3所述的一种三元稀土掺杂YSZ热障涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤6中筛分操作使用标准检验筛进行。