制备纳米晶和非晶复合结构氧化钇稳定氧化锆球形粉方法

摘要

本发明公开了属于纳米晶和非晶复合结构粉末材料制备技术领域的一种制备纳米晶和非晶复合结构氧化钇稳定氧化锆球形粉方法。该种粉末为2～24wt％氧化钇掺杂氧化锆的纳米晶和非晶共同组成的球形陶瓷粉末材料。包括常规的立方相、四方相、单斜相的纳米晶和无定型的非晶，其复合结构为纳米晶与非晶均匀分布和纳米晶外层包覆非晶内核两种。采用共沉淀、凝胶浆化、喷雾干燥、中低温无定形烧结以及高温快速表面烧结等工艺，工艺流程简单、设备投入小、易于批量生产。该种粉末特别适于制备热障涂层和制备燃料电池涂层、氧传感器涂层、耐磨耐蚀耐冲刷涂层以及用于压制烧结工艺制备氧敏传感器、集成电路陶瓷基板等各种陶瓷器件，应用于航空航天等各种领域。

主权项

一种制备纳米晶和非晶复合结构氧化钇稳定氧化锆球形粉方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将2～24wt％钇的碳酸钇、硝酸钇、醋酸钇、柠檬酸钇晶体中的一种或几种与碳酸锆、硝酸锆、醋酸锆晶体中的一种或几种锆的盐类晶体混合，再与水进行充分混合，晶体总重量与水的重量比为：1∶10～1∶40；(2)在混合溶液中均匀加入浓度为5wt％的氨水溶液，使两种盐出现共沉淀、陈化1～12h得到凝胶；(3)将凝胶与水或酒精按重量比为1∶0.5～4，进行充分的混合；(4)在混合液中加入或不加入分散剂和粘结剂，通过球磨混合、超声波分散后配成浆料，其中分散剂为乙二醇400、乙二醇600或乙二醇800，在浆料中的重量百分含量为0～5％，粘结剂为CMC羧甲基纤维素钠，在浆料中的重量百分含量为0～5％；球磨和超声波分散的时间分别为0.5～5h；(5)用离心喷雾干燥、压力喷雾干燥或混合搅拌干燥造粒工艺将浆料制成球形粉末材料；(6)经过陶瓷粉末晶化温度附近的烧结温度为450～1100℃之间、烧结时间1～24h的中低温无定形烧结，或采用火焰喷涂、等离子体喷涂或激光烧结的高温快速表面烧结工艺得到纳米晶和非晶复合结构的氧化钇稳定氧化锆球形粉末材料。