[发明专利]锆酸钆基陶瓷材料的制备方法、等离子喷涂用锆酸钆基陶瓷造粒粉及其制备方法有效
申请号: | 201711307929.9 | 申请日: | 2017-12-11 |
公开(公告)号: | CN108033788B | 公开(公告)日: | 2020-01-07 |
发明(设计)人: | 宋希文;谢敏;包金小;周芬;郜建全;张永和;郭文荣 | 申请(专利权)人: | 内蒙古科技大学 |
主分类号: | C04B35/488 | 分类号: | C04B35/488;C04B35/626;C04B35/622;C23C4/11;C23C4/134 |
代理公司: | 11569 北京高沃律师事务所 | 代理人: | 刘奇 |
地址: | 014000 内蒙古*** | 国省代码: | 内蒙;15 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锆酸钆基 陶瓷材料 制备 方法 等离子 喷涂 用锆酸钆基 陶瓷 造粒粉 及其 | ||
1.一种锆酸钆基陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供包含氧化锆和氧化钆的混合料;所述混合料的粒径在100nm以下;所述混合料还包含氧化铒,所述氧化铒的物质的量是氧化钆和氧化铒总物质的量的[0,0.05%];
(2)按照砂磨转速从低到高的顺序依次对所述混合料进行湿法砂磨,得到砂磨浆料;
(3)将所述步骤(2)得到的砂磨浆料进行干燥,得到砂磨粉体;
(4)将所述步骤(3)得到的砂磨粉体进行常压烧结,得到粉状的锆酸钆基陶瓷材料;
或将所述步骤(3)得到的砂磨粉体压制后进行常压烧结,得到块状的锆酸钆基陶瓷材料;所述压制依次包括低压压制和高压压制,所述低压压制的压力为1~2MPa,所述高压压制的压力为200~220MPa;所述低压压制的时间为30~40s;所述高压压制的时间为2~4min;
所述常压烧结的温度为1500~1600℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中混合料的制备方法包含:将所述混合料的原料进行湿法球磨;
所述湿法球磨的转速为120~140r/min;所述湿法球磨的时间为1~2h;
所述湿法球磨的料球质量比为2:1~1.5:1;所述湿法球磨的料水质量比为1:1~1.5:1;
所述湿法球磨用分散相为去离子水。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述湿法砂磨在2200~2700r/min转速内梯度升速;所述湿法砂磨的时间为3~4h。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述常压烧结的时间为6~8h。
5.一种等离子喷涂用锆酸钆基陶瓷造粒粉的制备方法,包括以下步骤:
(I)采用权利要求1~4任一项所述制备方法得到锆酸钆基陶瓷材料;
(II)将所述步骤(I)得到的锆酸钆基陶瓷材料进行初级粉碎,得到初级粉料;
(III)采用分段砂磨将所述步骤(II)得到的初级粉料进行湿法砂磨,得到砂磨浆料;
(IV)将所述步骤(III)得到的砂磨浆料进行喷雾干燥造粒,得到等离子喷涂用锆酸钆基陶瓷造粒粉。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(III)中湿法砂磨在2400~2600r/min转速内梯度升速;所述湿法砂磨的时间为4~6h。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(III)得到的砂磨浆料中固相颗粒的粒径低于100nm。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(IV)中喷雾干燥造粒的雾化频率为40~50Hz;所述喷雾干燥造粒的进风温度为220~250℃;所述喷雾干燥造粒的出风温度为90~105℃。
9.权利要求5~8任意一项所述的制备方法得到的等离子喷涂用锆酸钆基陶瓷造粒粉,化学组成为(Gd1-xErx)2Zr2O2,其中,0≤x≤0.05;所述锆酸钆基陶瓷造粒粉的结构为烧绿石结构;
所述锆酸钆基陶瓷造粒粉的松装密度为2.20~2.40g/cm3;
所述锆酸钆基陶瓷造粒粉的粒度为20~110μm。
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