一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料及其制备

文档序号:25544003发布日期:2021-06-18 20:41阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料,其特征在于:该热障材料按原子比计的成分是(zro2)a(ceo2)b(hfo2)c(y2o3)d(a2o3)e,对应(zracebhfcy2da2e)of,其中a为sm或nd,a=0.75~1.25,b=0.75~1.25,c=0.75~1.25,d+e=0.75~1.25,d和e是近等原子比,f=2(a+b+c)+3(d+e)。

2.如权利要求1所述的一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料的制备方法,其特征在于:将zro2、ceo2、hfo2、y2o3、sm2o3或nd2o3粉末物料按原子比装入球磨罐中经球磨混粉,得到混合均匀的原始粉末制品;然后将所述原始粉末制品装入石墨模具,置于sps放电等离子烧结炉中进行烧结,烧结结束后,材料随炉冷却至室温;最后,经热处理后冷却制得。

3.如权利要求2所述的一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料的制备方法,其特征在于:所述zro2、ceo2、hfo2、y2o3、sm2o3、nd2o3粉末物料的纯度均>99.5%,粒度均为0.5~30μm。

4.如权利要求2所述的一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料的制备方法,其特征在于:所述球磨混粉是指按每100g混合粉末加入1~5ml无水乙醇作为研磨介质,磨球为zro2球,球料比为0.5~5:1,球磨转速为100~300r/min,球磨时间为5~24h,球磨完经干燥、研磨、过100~200目筛。

5.如权利要求2所述的一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料的制备方法,其特征在于:所述烧结的条件是指烧结温度为1550~1750℃,升温速率为60~200℃/min,烧结压力为20~70mpa,保温时间为3~10min,真空度为5×10-3~15pa。

6.如权利要求2所述的一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料的制备方法,其特征在于:所述热处理的条件是指温度为150~400℃,保温时间为5~24小时。

7.如权利要求2所述的一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料的制备方法,其特征在于:所述冷却方式为随炉空冷或水冷淬火。


技术总结
本发明涉及一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料,该材料按原子比计的成分是(ZrO2)a(CeO2)b(HfO2)c(Y2O3)d(A2O3)e,对应(ZraCebHfcY2dA2e)Of,其中A为Sm或Nd,a=0.75~1.25,b=0.75~1.25,c=0.75~1.25,d+e=0.75~1.25,d和e是近等原子比,f=2(a+b+c)+3(d+e)。本发明还公开了该热障材料的制备方法。本发明在保证高晶格畸变固溶体的同时,减小晶粒尺寸和促进纳米析出相的形成,实现断裂韧性的提高和热导率的降低。

技术研发人员:乔竹辉;周峰;郭旭鑫;刘维民;于源;张立志;马雯雯;刘炯杰
受保护的技术使用者:中国科学院兰州化学物理研究所
技术研发日:2021.03.18
技术公布日:2021.06.18
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