[发明专利]一种RE-Zr(Hf)共掺杂锆酸钆材料、制备方法以及热障涂层

权利要求书

1.一种RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料，其特征在于，所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料的化学式为(Gd_1-xRE_x)_2-z(Zr_1-yHf_y)_2+zO_7+δ；

其中，x为掺杂RE元素的含量，y为掺杂Hf和/或过量的Zr的含量，z表征了(Gd+RE)与Zr(Hf)之间的化学计量比，δ为掺杂所述RE元素所导致的氧空位的浓度；其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤2，0≤δ≤1。

2.根据权利要求1所述的RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料，其特征在于，所述RE元素掺杂并取代Gd的位置，所述Hf和/或过量的Zr掺杂并取代Zr的位置。

3.根据权利要求1所述的RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料，其特征在于，所述RE元素为La、Sm、Yb稀土元素中的任一种。

4.一种制备上述权利要求1-3任一项所述的RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按照(Gd_1-xRE_x)_2-z(Zr_1-yHf_y)_2+zO_7+δ的化学式称量原料，将所述原料通过粉体合成方法进行合成，得到RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇粉体；其中，x为掺杂RE元素的含量，y为掺杂Hf和/或过量的Zr的含量，z表征了(Gd+RE)与Zr(Hf)之间的化学计量比，δ为掺杂所述RE元素所导致的氧空位的氧空位浓度；其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤2，0≤δ≤1；

步骤2、将所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇粉体制成所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料，所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料包括粉体和陶瓷靶材两种形态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

对所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇粉体进行造粒处理得到造粒粉；

采用冷等静压成型工艺对所述造粒粉进行预成型，得到靶材坯料；

对所述靶材坯料进行高温烧结，得到陶瓷靶材形态的所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述造粒处理的方法包括喷雾造粒、模压造粒中的任一种，所述冷等静压成型工艺的压力为100MPa～250MPa，所述冷等静压成型工艺的保压时间为1～10min，所述高温烧结的温度为900℃～1600℃，所述高温烧结的保温时间为2～6h。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

对所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇粉体直接进行喷雾造粒或模压造粒的造粒处理得到粉体形态的所述RE-Zr(Hf)共掺杂Gd₂Zr₂O₇材料。