热障涂层可用于超高温合金的防护，以提高其服役温度和延长使用寿命
但是，对用于制造高质量热障涂层材料性能的要求，较为苛刻
例如，这类材料须具有良好的抗烧结性、较低的热导率、良好的热稳定性和匹配的热膨胀系数[1,2]
目前用于制造热障涂层最典型的材料是8YSZ，其主要缺点是长期在高于1200℃的温度下服役会发生相变和烧结而失效[3~5]
近年来，科研人员尝试研制了很多新热障涂层材料
稀土锆酸盐具有独特的热物性能，是较有潜力的新型热障涂层材料
但是，这个体系的材料有明显的不足，须要对其进行掺杂改性
Xu等[6]制备的La2(Zr0.7Ce0.3)2O7材料，具有比La2Zr2O7更好的抗烧结性和更低的热导率
Zhang等[7]合成了Sm2(Zr0.7Ce0.3)2O7材料，对其热物性质进行了与Sm2Zr2O7材料的对比研究
本文作者用水热合成法和溶胶凝胶法制备了La2(Zr0.7Ce0.3)2O7纳米材料，并对其热物性能进行了详细研究[8,9]
材料的性质与掺杂离子的半径密切相关
掺杂不同的元素使材料声子的平均自由程发生变化，最终影响其热物性能[10]
本文用水热合成法制备Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7 (Ln=La, Nd, Sm, Gd)体系纳米材料，对比研究其热物性能并探索其变化规律及其机理
1 实验方法1.1 热障涂层材料的制备
热障涂层材料的前驱体为稀土氧化物 (Ln2O3，Ln=La, Nd, Sm, Gd)、ZrOCl2·8H2O和Ce(NO3)3·6H2O，试剂为浓硝酸(HNO3)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和氢氧化钠(NaOH)
将稀土氧化物在加热条件下溶于浓硝酸，制得稀土硝酸盐最终调配成0.1 mol/L的Ln(NO3)3·6H2O溶液
按照Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7化学式所示的配比，将0.1 mol/L的ZrOCl2·8H2O、Ln(NO3)3·6H2O溶液和硝酸盐溶液混合，将十六烷基三甲基溴化铵(2%，质量分数)加入上述溶液后搅拌20 min，然后用2 mol/L的氢氧化钠将溶液的pH值调节到9，持续搅拌10 min后将所得溶液移至温度为200℃的水热釜中热处理24 h
将所得沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤后置于80℃烘箱中干燥12 h得到热障涂层材料Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7 (Ln=La, Nd
声明：
“纳米热障涂层材料Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7(Ln=La, Nd, Sm, Gd)的热物性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
279
编辑：中冶有色网
来源：王月,付博研,陈双龙,邹兵林,王春杰
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年05月23日 ~ 25日 
