[发明专利]具有优异高温相稳定性和抗高温水蒸气腐蚀能力的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料及制备方法

权利要求书

1.一种具有优异高温相稳定性和抗高温水蒸气腐蚀能力的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料，其特征在于，镱钬双硅酸盐固溶体化学式为(Yb_1-xHo_x)₂Si₂O₇，其中，Ho取代Yb的原子摩尔量x的取值范围为2/3≤x≤3/4。

2.按照权利要求1所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料，其特征在于，镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料晶体结构在室温至1550℃范围内保持稳定的γ相。

3.一种权利要求1或2所述的具有优异高温相稳定性和抗高温水蒸气腐蚀能力的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)以氧化镱、氧化钬和二氧化硅粉末作为原料，使化学式(Yb_1-xHo_x)₂Si₂O₇中，(Yb_1-xHo_x)：Si：O的摩尔比为2：2：7，其中Ho取代Yb的原子摩尔量x的取值范围为2/3≤x≤3/4；

2)镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷粉体材料采用无压烧结合成方法制备：以乙醇为介质，将原始粉料进行球磨混合8～24小时形成浆料，浆料经烘干、过筛后所得粉末在马弗炉中无压烧结合成，最后得到纯净镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷粉体材料；

3)镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷块体材料采用无压烧结合成-热压烧结两步法制备；将步骤2)无压烧结合成的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷粉体材料，经物理机械方法球磨10～24小时，经干燥、过筛后，装入石墨模具中冷压成型，在通有保护气氛的热压炉内进行热压烧结，最后得到纯净镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷块体材料。

4.按照权利要求3所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，氧化镱、氧化钬和二氧化硅粉末的纯度≥99.9wt％，原始粒度范围在200～800目。

5.按照权利要求3所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，无压烧结采用常压在空气气氛下进行。

6.按照权利要求3所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，无压烧结的工艺参数如下：升温速率为5～15℃/分钟，烧结温度为1300～1600℃，保温时间为4～12小时，经过无压烧结得到镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷粉体材料的粒度为0.5～5μm。

7.按照权利要求3所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，物理机械方法球磨采用在酒精介质下的球磨法，经过球磨、干燥、过筛后，得到镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷粉体材料的粒度为0.5～5μm。

8.按照权利要求3所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，热压炉采用常规热压烧结炉或放电等离子烧结炉。

9.按照权利要求3所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，热压烧结的工艺参数如下：升温速率为20～50℃/分钟，烧结温度为1300～1600℃，保温时间为0.25～2小时，烧结压强为30～40MPa。

10.按照权利要求3所述的镱钬双硅酸盐固溶体陶瓷材料的制备方法，其特征在于，热压烧结采用的保护气氛为氩气或氦气。