[发明专利]一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法及应用

权利要求书

1.一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法，其特征在于一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法是按以下步骤完成的：

一、球磨：

首先将Gd₂O₃粉体、ZrO₂粉体和CeO₂粉体放入球磨罐中，然后加入氧化锆球、去离子水、柠檬酸铵溶液和阿拉伯树胶溶液，再球磨，最后过200目筛，得到球磨后的浆料；

步骤一中所述的Gd₂O₃粉体、ZrO₂粉体和CeO₂粉体的质量比为(55～60):(37.5～40.5):(0～8)；

步骤一中所述的Gd₂O₃粉体、ZrO₂粉体和CeO₂粉体的总质量与柠檬酸铵溶液中柠檬酸铵的质量比为100:(0.5～2)；

步骤一中所述的Gd₂O₃粉体、ZrO₂粉体和CeO₂粉体的总质量与阿拉伯树胶溶液中阿拉伯树胶的质量比为100:(0.5～2)；

二、喷雾造粒：

首先将球磨后的浆料放入内衬为聚氨酯材料的搅拌缸中，然后利用离心喷雾造粒塔进行喷雾造粒，再将喷雾造粒后的粉料烘干，最后过200目筛，得到粒径小于200目的粉料；

三、高温烧结：

将粒径小于200目的粉料装入刚玉坩埚中，再采用高温烧结炉进行烧结，得到烧结后的粉体；

步骤三中所述的烧结工艺为：首先以3℃/min～5℃/min的升温速率从室温升温至450℃～550℃，然后在450℃～550℃下保温1h～1.5h，再以5℃/min～10℃/min的升温速率从450℃～550℃升温至1300℃～1500℃，最后在1300℃～1500℃下保温2h～5h；

四、等离子处理：

采用等离子喷涂技术将烧结后的粉体喷射到去离子水中，收集去离水中粉体，烘干，过筛，得到等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体。

2.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法，其特征在于步骤一中所述的Gd₂O₃粉体、ZrO₂粉体和CeO₂粉体的总质量与氧化锆球的质量比为1:2；步骤一中所述的Gd₂O₃粉体、ZrO₂粉体和CeO₂粉体的总质量与去离子水的质量比为1:(1.5～3.5)。

3.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法，其特征在于步骤一中所述的柠檬酸铵溶液的质量分数为20％；步骤一中所述的阿拉伯树胶溶液的质量分数为10％。

4.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法，其特征在于步骤一中所述的球磨时间为6h～24h，球磨速度为160r/min～240r/min。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法，其特征在于步骤一中所述的Gd₂O₃粉体的纯度≥99.9％，粒度D₅₀：10～30nm；步骤一中所述的ZrO₂粉体的纯度≥99.9％，粒度D₅₀：10～30nm；步骤一中所述的CeO₂粉体的纯度≥99.9％，粒度D₅₀：10～50nm。

6.根据权利要求5所述的一种等离子喷涂用纳米锆酸钆粉体的制备方法，其特征在于步骤二中所述的离心喷雾造粒塔的进口温度为220℃～250℃，出口温度为90℃～110℃，雾化盘转速为36Hz～45Hz。