[发明专利]一种具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶，其特征在于，该陶瓷气凝胶的化学式为Sm₂(Y_0.2Nb_0.2Sn_0.2Ti_0.2Zr_0.2)₂O₇。

2.根据权利要求1所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶，其特征在于，该陶瓷气凝胶的晶体结构为烧绿石型结构，其空间点群为Fd-3m；在该陶瓷气凝胶的B位均匀且随机分布三价、四价和五价的金属阳离子。

3.根据权利要求1所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶，其特征在于，该陶瓷气凝胶的气孔率超过90％，热导率为0.035～0.045 W/m·K。

4.权利要求1～3中任意一项所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将醋酸钇、五氯化铌、氯化锡、钛酸四丁酯和乙酰丙酮锆溶解于无水乙醇中，并向其中滴加乙酸钐的乙醇溶液，得到混合溶液；

2)向混合溶液中添加质子清除剂，得到混合凝胶，静置使其老化，得到老化后的凝胶；

3)将老化后的凝胶置于液态CO₂中多次置换其中的溶剂和未反应的反应物，然后缓慢排出其中的CO₂，得到干气凝胶；

4)将干气凝胶置于空气气氛下焙烧，制得化学式为Sm₂(Y_0.2Nb_0.2Sn_0.2Ti_0.2Zr_0.2)₂O₇的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶。

5.根据权利要求4所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所用原料乙酸钐、醋酸钇、五氯化铌、五氯化铌、钛酸四丁酯和乙酰丙酮锆的摩尔比为5:1:1:1:1:1。

6.根据权利要求4所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述质子清除剂采用环氧丙烷，环氧丙烷与醋酸钇、五氯化铌、氯化锡、钛酸四丁酯和乙酰丙酮锆的总的物质量之比大于等于2。

7.根据权利要求4所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，静置老化时间为1～2天。

8.根据权利要求4所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤3)中，在液态CO₂中的置换次数为10～20次，置换温度为10～30℃，压力为50～70 atm。

9.根据权利要求4所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤4)中，焙烧温度为500～1200℃，保温时间为2～5h，升温速率为5～10℃/min。

10.权利要求1～3中任意一项所述的具有极低热导率的B位高熵烧绿石型陶瓷气凝胶在制备高温隔热涂层或抗腐蚀涂层中的应用。