[发明专利]一种温度敏感型Y2SiO5:Eu智能热障涂层的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种温度敏感型Y₂SiO₅:Eu智能热障涂层的制备方法及其应用，将纳米氧化钇粉体、微米二氧化硅粉体、纳米氧化铕粉体、LiYO₂粉体球磨并高温烧结得到陶瓷骨料粉Y₂SiO₅:Eu粉体，再分散于1‑甲基吡咯烷酮中，加入聚乙烯醇使其充分分散后超声震荡，再加入混合粘结剂并进行L‑S相转化制备，将得到的喷涂Y₂SiO₅:Eu微球在带有金属粘结层的高温合金试样表面喷涂形成厚度为3‑50μm的荧光层，再按照相同的喷涂工艺在荧光层的表面喷涂Y₂SiO₅涂层，即得到温度敏感型Y₂SiO₅:Eu智能热障涂层，可以在涂层温度测量中使用。本发明所制备的热障涂层具有表面均匀无微裂纹产生，且厚度均一无贯穿性孔洞、结合力较好的优点，另外还具有优异的荧光发光性能和温度荧光效应，可以应用于涂层的荧光测温领域。

主权项

1.一种温度敏感型Y2SiO5:Eu智能热障涂层的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：(1)将纳米氧化钇粉体和微米二氧化硅粉体按照摩尔比1～10∶1～10混合，再向其中加入纳米氧化铕粉体，加入量为0.1wt％‑2.0wt％，同时加入1mol％‑8mol％的LiYO2粉体作为烧结助剂，然后以异丙醇为球磨介质，采用行星球磨后在30‑50℃烘箱中干燥1‑4h得到均匀的反应前驱体混合物；(2)将反应前驱体混合物放入1200‑1500℃高温炉中烧结保温1‑4h，控制升温速率和降温速率为2‑8℃/min，将得到的陶瓷粉末再次以异丙醇为球磨介质，经过行星球磨后即可得到陶瓷骨料粉Y2SiO5:Eu粉体；(3)将陶瓷骨料粉Y2SiO5:Eu分散于1‑甲基吡咯烷酮溶剂中，采用磁力搅拌5‑20min，再向其中加入0.1‑8wt％聚乙烯醇作为分散剂，继续磁力搅拌5‑20min，然后采用细胞超声粉碎机超声震荡10‑40min得到均匀的悬浮液，同时加入5‑15wt％混合粘结剂，机械搅拌6‑36h，调节搅拌转速为200‑500r/min，采用30‑70℃恒温油浴加热，确保粘结剂在悬浮液中充分溶解混合；(4)将上述配置好的悬浮液放入真空干燥器中抽真空排除料浆中的空气，然后进行L‑S相转化制备，得到的多孔微球前驱体静置、过滤后自然晾干，然后放入800‑1200℃高温炉中烧结保温1‑4h，得到喷涂Y2SiO5:Eu微球；(5)取出步骤(4)中的Y2SiO5:Eu微球，在带有NiCoCrAlY粘结层的Hastelloy‑X合金试样表面采用超音速等离子喷涂形成厚度为3‑50μm的荧光层，再按照相同的喷涂工艺在荧光层的表面喷涂Y2SiO5涂层，即得到温度敏感型Y2SiO5:Eu智能热障涂层。