[发明专利]一种两相钽酸钴陶瓷块体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种两相钽酸钴陶瓷块体及其制备方法，两相钽酸钴陶瓷块体由Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆构成，且Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆的摩尔比为X：(1‑X)，1X0；两相钽酸钴陶瓷块体的热导率为1.5～2.8W.m^‑1.K^‑1，断裂韧性＞2MPa.m^1/2；通过热分解获得具有高度烧结、反应活性的氧化钴和氧化钽，有效降低了反应生成Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆致密陶瓷所需温度，防止过烧和晶粒过度长大现象的发生，使得两种陶瓷可在同样的低温下反应结晶形核，同时两种钽酸钴晶粒同时结晶长大相互竞争，起到了抑制晶粒长大和提高材料致密度的作用，获得晶粒尺寸小于10微米的陶瓷材料，有效提高材料的断裂韧性并降低热导率，最终陶瓷材料的致密度大于99％，气孔率小于1％，材料纯度大于99％。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种两相钽酸钴陶瓷块体及其制备方法。

背景技术

新型陶瓷是采用人工合成的高纯度无机化合物为原料，在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能，其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的，这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。

Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆陶瓷均具有优异的高温相稳定性和抗腐蚀性能，利用钽酸钴与NiCoCrAlY粘结层的优异高温化学相容性和极高结合强度大幅度，可提高涂层材料的服役寿命。但是，Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆陶瓷断裂韧性差、热导率高，限制了它们的进一步应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种两相钽酸钴陶瓷块体及其制备方法，以提升钽酸钴的断裂韧性，且降低其热导率，扩展其应用场景。

本发明采用以下技术方案：一种两相钽酸钴陶瓷块体，两相钽酸钴陶瓷块体由Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆构成，且Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆的摩尔比为X：(1-X)，1X0。

进一步地，两相钽酸钴陶瓷块体的热导率为1.5～2.8W.m^-1.K^-1，断裂韧性＞2MPa.m^1/2。

本发明的另一种技术方案：一种两相钽酸钴陶瓷块体的制备方法，两相钽酸钴陶瓷块体由Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆构成，且Co₄Ta₂O₉和CoTa₂O₆的摩尔比为X：(1-X)，1X0；具体包括以下步骤：

将碳酸钴进行煅烧分解，煅烧温度为430～450℃，得到氧化钴粉末；

将草酸钽进行煅烧分解，煅烧温度为910～920℃，得到氧化钽粉末；