[发明专利]一种稀土铌酸盐高熵粉体、多孔高熵陶瓷及制备方法和应用

权利要求书

1.一种稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷，其特征在于，其原料包括稀土铌酸盐高熵粉体；所述多孔高熵陶瓷化学式为RE₃NbO₇，其中RE为Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y中的5~7种不同元素；所述多孔高熵陶瓷气孔率为62~88%，孔径大小为0.5~5μm，抗压强度为5~62MPa，室温下热导率为0.030~0.075W/(m·K)；

稀土铌酸盐高熵粉体的原料包括稀土三氧化物和五氧化二铌；

所述稀土三氧化物为氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥、氧化镱、氧化镥、氧化钇中的5~7种不同的三氧化物的混合物，任意两个三氧化物中，用量多的三氧化物与用量少的三氧化物的摩尔比为1~3。

2.根据权利要求1所述的稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷，其特征在于，所述稀土三氧化物与所述五氧化二铌摩尔比为3:1；所述五氧化二铌粒径为20~50nm；所述稀土三氧化物的粒径为20~50nm；

所述稀土铌酸盐高熵粉体为单相缺陷萤石结构，粒径为250~400nm。

3.根据权利要求1所述的稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷，其特征在于，

所述稀土三氧化物为氧化镝、氧化钬、氧化铥、氧化铒、氧化镱的混合物，其摩尔比为1:1:1:1:1；

或，所述稀土三氧化物为氧化镝、氧化铥、氧化镱、氧化镥、氧化钇的混合物，其摩尔比为1:1:1:1:1；

或，所述稀土三氧化物为氧化镝、氧化钬、氧化铥、氧化镱、氧化镥的混合物，其摩尔比为2:1:1:3:3；

或，所述稀土三氧化物为氧化镝、氧化铒、氧化镱、氧化镥、氧化钇的混合物，其摩尔比为2:2:2.5:2.5:1；

或，所述稀土三氧化物为氧化钬、氧化铥、氧化铒、氧化镱、氧化钇的混合物，其摩尔比为1:1:1:1:1；

或，所述稀土三氧化物为氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化镱、氧化镥、氧化钇的混合物，其摩尔比为1:1:1:1:1:1；

或，所述稀土三氧化物为氧化镝、氧化钬、氧化铥、氧化铒、氧化镱、氧化镥、氧化钇的混合物，其摩尔比为1:1:1:1:1:1:1。

4.一种权利要求1所述的稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷，其特征在于，所述稀土铌酸盐高熵粉体的制备方法包括以下步骤：

将稀土三氧化物、五氧化二铌和无水乙醇混合球磨，得到混合浆料；

将获得的混合浆料烘干后得到混合物料；

将获得的混合物料煅烧，即得所述稀土铌酸盐高熵粉体。

5.根据权利要求4所述的稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷，其特征在于，

所述球磨转速为250~350r/min，球磨时间为24~48h；

所述烘干温度为60℃，烘干时长为24h；

所述煅烧过程中，升温速率为5℃/min，温度为1300~1500℃，保温时长为4~6h。

6.根据权利要求1~5任一项所述的稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将稀土铌酸盐高熵粉体、叔丁醇、分散剂及乙二醇二缩水甘油醚混合球磨，获得稀土铌酸盐高熵陶瓷悬浮液；

在获得的高熵陶瓷悬浮液中添加3,3'-二氨基二丙胺，固化并烘干后得到陶瓷坯体，随后对陶瓷坯体进行排胶，再将排胶后的陶瓷坯体高温烧结，即得稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷。

7.根据权利要求6所述的稀土铌酸盐多孔高熵陶瓷的制备方法，其特征在于，

所述分散剂为柠檬酸铵、聚丙烯酸铵、聚乙烯亚胺中的一种；

所述稀土铌酸盐高熵粉体、叔丁醇、分散剂及乙二醇二缩水甘油醚的质量比为10~50:100:0.05~0.2:10~30；

所述3,3'-二氨基二丙胺的质量为乙二醇二缩水甘油醚的20~50%。