[发明专利]一种低热导高熵铝酸盐陶瓷及其制备方法有效
| 申请号： | 201910900428.4 | 申请日： | 2019-09-23 |
| 公开（公告）号： | CN110627495B | 公开（公告）日： | 2021-09-03 |
| 发明（设计）人： | 向会敏;赵子樊;周延春;彭志坚;戴付志 | 申请（专利权）人： | 航天材料及工艺研究所;中国运载火箭技术研究院 |
| 主分类号： | C04B35/44 | 分类号： | C04B35/44;C04B35/622;C04B35/64 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人： | 张丽娜 |
| 地址： | 100076 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 低热 导高熵铝酸盐 陶瓷 及其 制备 方法 | ||
本发明涉及一种低热导高熵铝酸盐陶瓷及其制备方法，尤其涉及一种高纯度、高相对密度、低热导率高熵铝酸盐陶瓷及利用真空条件下放电等离子烧结法制备低热导高熵铝酸盐陶瓷的方法，属于高温隔热陶瓷领域，所述的高纯度密度是指纯度不低于95wt％，高相对密度是指相对密度不低于97％，低热导率是指室温热导率不高于4.1W·m‑1·K‑1，高熵是指铝酸盐陶瓷中金属元素的种类不低于五种。
技术领域
本发明涉及一种低热导高熵铝酸盐陶瓷及其制备方法，尤其涉及一种高纯度、高相对密度、低热导率高熵铝酸盐陶瓷及利用真空条件下放电等离子烧结法制备低热导高熵铝酸盐陶瓷的方法，属于高温隔热陶瓷领域，所述的高纯度密度是指纯度不低于95wt％，高相对密度是指相对密度不低于97％，低热导率是指室温热导率不高于4.1W·m-1·K-1，高熵是指铝酸盐陶瓷中金属元素的种类不低于五种。
背景技术
新一代的陶瓷基航空发动机叶片的高温环境障/热障涂层材料以稀土硅酸盐、稀土铝酸盐等体系为主，其中稀土铝酸盐以其良好的抗水蒸汽腐蚀能力及与基体良好的化学相容性具备更优异的实际应用潜力。但单相的稀土铝酸盐由于热导率过高，不利于降低发动机叶片表面温度，这将提高基体所承受的温度压力，威胁发动机的可靠性。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种低热导高熵铝酸盐陶瓷及其制备方法。通过高熵的技术，在铝酸盐中同时引入不低于5种稀土金属元素，可有效降低铝酸盐的热导率。
本发明的技术解决方案是：
一种低热导高熵铝酸盐陶瓷，该铝酸盐陶瓷的原料包括Y(NO3)3·6H2O粉末、Nd(NO3)3·6H2O粉末、Sm(NO3)3·6H2O粉末、Eu(NO3)3·6H2O粉末、Er(NO3)3·6H2O粉末和Al(NO3)3·9H2O粉末，其中Y(NO3)3·6H2O粉末、Nd(NO3)3·6H2O粉末、Sm(NO3)3·6H2O粉末、Eu(NO3)3·6H2O粉末、Er(NO3)3·6H2O粉末和Al(NO3)3·9H2O粉末的摩尔比为1:1:1:1:1:5；该铝酸盐陶瓷的结构式为(Y0.2Nd0.2Sm0.2Eu0.2Er0.2)AlO3；该铝酸盐陶瓷的纯度不低于95wt％；该铝酸盐陶瓷的相对密度不低于97％；该铝酸盐陶瓷的室温热导率不高于4.1W·m-1·K-1。
一种低热导高熵铝酸盐陶瓷的制备方法，该方法的步骤包括：
(1)将铝酸盐陶瓷的原料在去离子水中进行溶解，溶解时间为0.5-2小时，溶解完成后得到溶液，在得到的溶液中加入过量氨水，使溶液的pH值调至9-10，有沉淀物质析出，过滤，取滤饼即为沉淀物质；
(2)将步骤(1)得到的沉淀物质进行干燥处理得到混合粉末，将干燥后的混合粉末放入高温炉中进行煅烧，煅烧温度为1550-1600℃，煅烧时间为2-4小时，得到陶瓷粉体；
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