[发明专利]一种掺杂改性的稀土锆酸盐粉体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺杂改性的稀土锆酸盐粉体，其特征在于，

具有下述化学组成：(RE_1-xA_x)₂Zr₂O₇，

其中，A³⁺取代RE位，取代离子A³⁺的离子半径小于原离子RE³⁺，

当取代离子A³⁺的离子半径比原离子RE³⁺小不超过5％时，0x≤0.5；当取代离子A³⁺的离子半径比原离子RE³⁺小10-15％时，0x≤0.4；当取代离子A³⁺的离子半径比原离子RE³⁺小超过20％时，0x0.05，

掺杂元素A为钇或钪或铋或铟或任意一种镧系元素，RE为任意一种稀土元素。

2.根据权利要求1所述的一种掺杂改性的稀土锆酸盐粉体，其特征在于，所述掺杂元素A为铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和钪中的任意一种镧系元素，或者钇，钪，铋，铟中的任意一种；所述RE为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和钪中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种掺杂改性的稀土锆酸盐粉体，其特征在于，所述掺杂改性的稀土锆酸盐粉体制作成100％致密度陶瓷块体的全温域热导率为1.48～1.58W/m K。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的一种掺杂改性的稀土锆酸盐粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将A³⁺,RE³⁺,Zr⁴⁺可溶性的硝酸盐或氯化盐按照摩尔比x:(1-x):1的比例溶于40℃～60℃的水中，形成相应阳离子混合均匀的溶液；

步骤二、将混合均匀的阳离子溶液逐滴滴入2mol/L的氨水中，使所有阳离子都沉淀为相应的氢氧化物沉淀，然后将沉淀物过滤、洗涤、干燥，随后将所得沉淀物煅烧12小时；

步骤三、将步骤二得到的煅烧产物高能球磨后通过冷冻干燥得到掺杂改性的稀土锆酸盐粉体。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，煅烧温度为1100～1300℃。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤三中，高能球磨转速为300～500r/min，球磨时间为10～24小时。

7.一种掺杂改性的稀土锆酸盐陶瓷，其特征在于，将采用如权利要求4-6任一项所述的方法制得的掺杂改性的稀土锆酸盐粉体经过冷压成型后经过烧结制得99％以上致密度的陶瓷块体。

8.根据权利要求7所述的稀土锆酸盐陶瓷，其特征在于，所述冷压成型压力为50～200MPa，烧结温度为1500℃～1700℃，保温时间1～3小时。

9.如权利要求1-3任一项所述的一种掺杂改性的稀土锆酸盐粉体在等离子体喷涂工艺制备热障涂层的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述热障涂层适用于室温到1500℃的温度。