[发明专利]Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐，其特征在于：该钽酸盐的化学通式为Sm_aGd_bDy_cTaO₇，其中，a+b+c＝3，a、b、c＝0.8～1.2；并且其制备方法包括如下步骤：

1)按化学计量比称取硝酸钐、硝酸钆、硝酸镝和草酸钽，并与设定量的柠檬酸在保温条件下进行机械混合，混合过程中加入浓氨水中和溶液，再在保温条件下进行机械混合促进化学反应；

2)将所得溶液进行干燥，随后在高温下煅烧去除碳杂质，即得Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐粉末；

该Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐具有如下性质：1)其晶粒尺寸为1～5μm；2)温度100～800℃下，热导率为1.2～1.8W·m^-1·K^-1，且随着温度升高而降低；3)XRD图谱中，衍射峰按相对强度递减排列所在的角度为：28.7±1°，48±1°，33.5±1°，57.1±1°，78.1±1°，59.9±1°，70.5±1°。

2.根据权利要求1所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐，其特征在于：a＝b＝c＝1。

3.一种如权利要求1或2所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)按化学计量比称取硝酸钐、硝酸钆、硝酸镝和草酸钽，并与设定量的柠檬酸在保温条件下进行机械混合，混合过程中加入浓氨水中和溶液，再在保温条件下进行机械混合促进化学反应；

2)将所得溶液进行干燥，随后在700～900℃高温下煅烧去除碳杂质，即得Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐粉末。

4.根据权利要求3所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐的制备方法，其特征在于：步骤1)中，第一次机械混合时，温度为130～150℃，时间40～60min；第二次机械混合时，温度为160～200℃，时间30～60min；步骤2)中，干燥温度为200～300℃，干燥时间10～12h；煅烧时间8～10h。

5.根据权利要求3所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐的制备方法，其特征在于：步骤1)中，三种稀土元素的物质的量之和∶草酸钽∶柠檬酸＝6∶1∶8。

6.一种如权利要求1或2所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐作为热障涂层材料的应用。

7.根据权利要求6所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐作为热障涂层材料的应用，其特征在于：将所述Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐以粉体形态送入大气等离子体喷涂设备，对基体表面进行大气等离子喷涂，制备出高温陶瓷涂层。

8.根据权利要求7所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐作为热障涂层材料的应用，其特征在于：将所述Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐造粒后再送入大气等离子体喷涂设备进行喷涂；所述造粒的步骤包括：1)向所述Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐粉末中混入粘结剂，制成泥状液体，2)再送入喷雾式干燥机中进行喷雾，制成球状造粒粉末，过筛后得到的粉末粒度为40～50μm。

9.根据权利要求7或8所述的Sm-Gd-Dy三稀土离子钽酸盐作为热障涂层材料的应用，其特征在于：进行大气等离子体喷涂时，使用的离子气体为Ar和He，并且Ar气体的流量为50～100L/min，He气体的流量为6～20L/min；电弧电压为50～80V，电弧电流为500～800A；送粉速度为20～110g/min，送粉角度为60～90°，喷涂距离为90～130mm。