一种氧化物共晶陶瓷非晶粉末反应喷涂制备方法

摘要

一种氧化物共晶陶瓷非晶粉末反应喷涂制备方法。本发明涉及一种氧化物非晶粉末的制备方法，特别涉及一种氧化物共晶陶瓷非晶粉末反应喷涂制备方法。本发明是为解决现有陶瓷非晶的制备方法中陶瓷转化率较低、成本高、不适于工业化生产以及在该领域超高温共晶陶瓷非晶粉末的制备方法处于空白的问题。方法：一、将硝酸盐干燥，得到硝酸盐反应剂；二、将金属粉末干燥，得到金属粉末反应剂；三、将压力控制金属粉末干燥，得到压力控制剂；四、将氧化物粉末干燥，得到稀释剂；五、将原料球磨混合后装入反应喷涂装置中，点燃原料，引发反应，得到熔体保温一段时间后，开启喷嘴，进行喷涂，凝固后进行干燥，然后研磨，得到氧化物共晶陶瓷非晶粉末。

主权项

一种氧化物共晶陶瓷非晶粉末反应喷涂制备方法，其特征在于一种氧化物共晶陶瓷非晶粉末反应喷涂制备方法按以下步骤进行：一、将硝酸盐放在干燥箱中单独干燥处理，得到硝酸盐反应剂；所述的硝酸盐反应剂为Al(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、Zr(NO₃)₄、Mg(NO₃)₂、Nd(NO₃)₃、Gd(NO₃)₃、Eu(NO₃)₃或Ni(NO₃)₂；干燥处理是通过在温度为50～90℃的条件下，干燥时间为6h～24h实现的；二、将金属粉末放在真空干燥箱中干燥，得到金属粉末反应剂；所述的金属粉末反应剂为Al粉末、Ti粉末、Fe粉末、Mg粉末、Y粉末、Nd粉末、Eu粉末、Co粉末、Gd粉末或Ni粉末；干燥处理是通过在温度为70～110℃的条件下，干燥时间为6h～24h实现的；三、将压力控制金属粉末放在真空干燥箱中干燥，得到压力控制剂；所述的压力控制剂为Al粉末、Ti粉末、Hf粉末、V粉末、Nb粉末、Ta粉末、Cr粉末、Mo粉末或W粉末；干燥处理是通过在温度为70～110℃的条件下，干燥时间为6h～24h实现的；四、将氧化物粉末放在真空干燥箱中干燥处理，然后混合均匀，得到稀释剂；干燥处理是通过在温度为60～120℃的条件下，干燥时间为6h～24h实现的；五、将步骤一得到的硝酸盐反应剂、步骤二得到的金属粉末反应剂、步骤三得到的压力控制剂以及步骤四得到的稀释剂球磨混合，然后装入反应喷涂装置中，点燃原料，引发反应，并控制反应温度为2000K～4000K，反应压力为5MPa～20MPa，反应时间为≤1min，得到熔体，即完成燃烧反应，反应结束后在反应温度为2000K～4000K和反应压力为5MPa～20MPa的条件下对熔体保温30s～2min，然后开启喷嘴，将熔体喷射在旋转的水冷铜板或水冷轧辊上，凝固后得到氧化物共晶陶瓷非晶物质，将非晶物质干燥后进行研磨，得到氧化物共晶陶瓷非晶粉末；步骤五中所述的步骤一得到的硝酸盐反应剂与步骤二得到的金属粉末反应剂根据燃烧反应的化学反应方程式中的比例添加；步骤五中所述的步骤一得到的硝酸盐反应剂和步骤二得到的金属粉末反应剂的质量之和占燃烧反应前原料总质量的25％～75％；步骤五中所述的步骤三得到的压力控制剂的质量占燃烧反应前原料总质量的2％～15％；步骤五中所述的步骤四得到的稀释剂的质量占燃烧反应前原料总质量的20％～70％，且步骤五中所述的步骤四得到的稀释剂的质量满足使燃烧反应后反应产物熔体中存在的氧化物符合共晶比例；步骤四中所述的符合共晶比例的氧化物粉末为Al₂O₃/ZrO₂、Al₂O₃/YAG、CaO/MgO、CaO/NiO、Al₂O₃/Nd₂O₃、Al₂O₃/Eu₂O₃、Al₂O₃/Gd₂O₃、CaO/ZrO₂、MgO/ZrO₂、Al₂O₃/MgO、CaF/MgO、NiAl₂O₄/Zr_0.85Y_0.15O_1.92、NiO/Zr_0.85Ca_0.15O_1.85或CoO/Zr_0.89Ca_0.11O_1.89。