本發(fā)明涉及一種sr2ytao6熱障涂層材料的制備方法，屬于新材料領域。
背景技術：
隨著航空事業(yè)的不斷發(fā)展，航空發(fā)動機的使用溫度不斷提高，要求航空發(fā)動機的熱端部件材料具有更好的耐高溫性能。熱障涂層作為當代主要的高溫防護材料，需要滿足特定的要求，比如高熔點，高的熱膨脹系數(shù)，低熱導率以及良好的高溫化學穩(wěn)定性等，同時還需要在高低溫度循環(huán)過程中保證良好的結構穩(wěn)定性。
目前最常用的熱障涂層材料為氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(ysz)，但該材料在溫度達到1200℃時會發(fā)生相變，從四方相轉變?yōu)閱涡毕?，這會造成3％～5％的體積膨脹，而膨脹會引起涂層開裂、剝落等問題，最終導致涂層的失效，這使得其已經(jīng)不能滿足當代的使用需求。開發(fā)新的熱障涂層材料是十分必要的。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種sr2ytao6熱障涂層材料的制備方法，所述制備方法可以完成對熱障涂層領域研究所用的sr2ytao6材料的制備。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供以下技術方案。
一種sr2ytao6熱障涂層材料的制備方法，其中，y為鑭系元素：鑭(la)、鈰(ce)、鐠(pr)、釹(nd)、钷(pm)、釤(sm)、銪(eu)、釓(gd)、鋱(tb)、鏑(dy)、鈥(ho)、鉺(er)、銩(tm)、鐿(yb)或镥(lu)，所述方法步驟如下：
(1)將放置有干燥原料的球磨罐置于球磨機中，加入球磨珠，用無水乙醇作為球磨介質，以每分鐘300轉～500轉的轉速球磨5h～8h，得到球磨后的物料；
其中，所需原料為碳酸鍶(srco3)粉、鑭系氧化物(y2o3)粉和五氧化二鉭(ta2o5)粉，y2o3為la2o3、ce2o3、pr2o3、nd2o3、pm2o3、sm2o3、eu2o3、gd2o3、tb2o3、dy2o3、ho2o3、er2o3、tm2o3、yb2o3或lu2o3原料用量按化學式配比；優(yōu)選srco3粉的純度為99.05％以上，y2o3粉的純度為99.99％以上，ta2o5粉的純度為99.99％以上。
球磨珠與原料的質量比為4～3:1。
由于部分y2o3易吸水，優(yōu)選將y2o3先以1℃/min～10℃/min的升溫速度加熱至700℃～900℃煅燒6h～9h后冷卻，得到干燥的y2o3；優(yōu)選升溫速度為5℃/min。
優(yōu)選球磨珠為剛玉球磨珠，由直徑范圍為25cm～30cm的大球、直徑范圍為15cm～20cm的中球和直徑范圍為5cm～10cm的小球組成，優(yōu)選大球、中球和小球的質量比為1:2:1。
(2)對球磨后的物料用小于等于0.5h去除無水乙醇，得到干燥的粉體。
優(yōu)選對球磨后的物料使用旋蒸儀進行旋蒸干燥，再將旋蒸干燥后的物料置于烘箱中，在100℃～150℃下烘干10h～12h，保證其中無水乙醇完全蒸發(fā)，得到干燥的粉體。
(3)將干燥的粉體放置于坩堝中，以1℃/min～10℃/min的升溫速度加熱至700℃～900℃煅燒6h～10h后冷卻，得到煅燒后的粉體。
優(yōu)選升溫速度為5℃/min。
(4)將煅燒后的粉體置于研缽中碾磨，并用250目～300目的篩子篩粉，優(yōu)選300目；根據(jù)需要制備的產品，將篩好的粉體直接煅燒或在所需產品形狀的模具中進行定型后再煅燒；以1℃/min～10℃/min的升溫速度加熱至1300℃～1600℃煅燒8h～12h，煅燒后冷卻，得到本發(fā)明所述的一種sr2ytao6熱障涂層材料。
優(yōu)選升溫速度為5℃/min。
具體實施方式
下面通過實例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
以下實施例中：
srco3粉體純度為99.05％，la2o3粉體純度為99.99％，ta2o5粉體純度為99.99％，均購自廣東惠州瑞爾化學科技公司；
馬弗爐為lht04/17馬弗爐，德國納博熱公司；
球磨機為qm-3sp4星型球磨機，南京大學儀器廠；
旋蒸儀為senco旋蒸儀，上海申生科技有限公司；
烘箱為dhg-9070a烘箱，上海浦東榮豐科學儀器有限公司；
x射線衍射儀為x’pertprompd型，荷蘭panalytical公司；
實施例1
一種sr2latao6熱障涂層材料的制備方法，所述方法步驟如下：
(1)以2℃/min的升溫速度將la2o3在馬弗爐中加熱至700℃，煅燒9h后隨爐冷卻，得到干燥的la2o3粉體；稱量干燥的原料srco3粉體24.97g、la2o3粉體13.78g和ta2o5粉體18.69g置于球磨罐中，加入剛玉球磨珠200g，所述球磨珠由直徑為25cm的大球、直徑為15cm的中球和直徑為5cm的小球組成，大球、中球和小球的質量比為1:2:1；加入無水乙醇作為球磨介質使其沒過原料及球磨珠，置于球磨機中以每分鐘400轉的轉速球磨6h，得到球磨后的物料。
(2)對球磨后的物料使用旋蒸儀進行旋蒸干燥10min直至去除溶劑無水乙醇，得到旋蒸干燥后的物料，再將旋蒸干燥后的物料置于烘箱中，在100℃下烘干12h，保證其中無水乙醇完全蒸發(fā)，得到干燥的粉體。
(3)將干燥的粉體放置于坩堝中，在馬弗爐中以5℃/min的升溫速度加熱至700℃煅燒9h后冷卻，得到煅燒后的粉體。
(4)煅燒后的粉體至于研缽中碾磨，并用300目的篩子篩粉，得到粒徑在50μm以下的粉體，然后在馬弗爐中以5℃/min的升溫速度加熱至1300℃煅燒12h，煅燒后隨爐冷卻，得到終產物。
將本實施例制得的終產物作為樣品進行檢測，結果如下：利用x射線衍射儀進行檢測，發(fā)現(xiàn)樣品在θ為15.295°、21.958°、27.116°的位置出現(xiàn)三強峰，與xrd卡片中sr2latao6標準峰一一對應，且其它小峰也基本吻合，說明所述終產物為sr2latao6，為本發(fā)明所述的一種sr2ytao6熱障涂層材料。
實施例2
一種sr2latao6熱障涂層材料的制備方法，所述方法步驟如下：
(1)以5℃/min的升溫速度將la2o3在馬弗爐中加熱至800℃，煅燒8h后隨爐冷卻，得到干燥的la2o3；稱量干燥的原料srco3粉體24.97g、la2o3粉體13.78g和ta2o5粉體18.69g置于球磨罐中，加入剛玉球磨珠200g，所述球磨珠由直徑為30cm的大球、直徑為20cm的中球和直徑為10cm的小球組成，大球、中球和小球的質量比為1:2:1；加入無水乙醇作為球磨介質使其沒過原料及球磨珠，置于球磨機中以每分鐘400轉的轉速球磨6h，得到球磨后的物料。
(2)對球磨后的物料使用旋蒸儀進行旋蒸干燥12min直至去除溶劑無水乙醇，得到旋蒸干燥后的物料，再將旋蒸干燥后的物料置于烘箱中，在150℃下烘干10h，保證其中無水乙醇完全蒸發(fā)，得到干燥的粉體。
(3)將干燥的粉體放置于坩堝中，在馬弗爐中以5℃/min的升溫速度加熱至800℃煅燒8h后冷卻，得到煅燒后的粉體。
(4)煅燒后的粉體至于研缽中碾磨，并用300目的篩子篩粉，得到粒徑在50μm以下的粉體，然后在馬弗爐中以5℃/min的升溫速度加熱至1600℃煅燒8h，煅燒后隨爐冷卻，得到終產物。
將本實施例制得的終產物作為樣品進行檢測，結果如下：利用x射線衍射儀對樣品進行檢測，發(fā)現(xiàn)樣品在θ為15.295°、21.958°、27.116°的位置出現(xiàn)三強峰，與xrd卡片中sr2latao6標準峰一一對應，且其它小峰也基本吻合，說明所述終產物為sr2latao6，為本發(fā)明所述的一種sr2ytao6熱障涂層材料。
實施例3
一種sr2latao6熱障涂層材料的制備方法，所述方法步驟如下：
(1)以9℃/min的升溫速度將la2o3在馬弗爐中加熱至900℃，煅燒6h后隨爐冷卻，得到干燥的la2o3；稱量干燥的原料srco3粉體24.97g、la2o3粉體13.78g和ta2o5粉體18.69g置于球磨罐中，加入剛玉球磨珠200g，所述球磨珠由直徑為27cm的大球、直徑為17cm的中球和直徑為7cm的小球組成，大球、中球和小球的質量比為1:2:1；加入無水乙醇作為球磨介質使其沒過原料及球磨珠，置于球磨機中以每分鐘400轉的轉速球磨6h，得到球磨后的物料。
(2)對球磨后的物料使用旋蒸儀進行旋蒸干燥15min直至去除溶劑，得到旋蒸干燥后的物料，再將旋蒸干燥后的物料置于烘箱中，在120℃下烘干11h，保證其中無水乙醇完全蒸發(fā)，得到干燥的粉體。
(3)將干燥的粉體放置于坩堝中，在馬弗爐中以9℃/min的升溫速度加熱至900℃煅燒6h后冷卻，得到煅燒后的粉體。
(4)煅燒后的粉體至于研缽中碾磨，并用300目的篩子篩粉，得到粒徑在50μm以下的粉體，然后在馬弗爐中以5℃/min的升溫速度加熱至1400℃煅燒10h，煅燒后隨爐冷卻，得到終產物。
將本實施例制得的終產物作為樣品進行檢測，結果如下：利用x射線衍射儀對樣品進行檢測，發(fā)現(xiàn)樣品在θ為15.295°、21.958°、27.116°的位置出現(xiàn)三強峰，與xrd卡片中sr2latao6標準峰一一對應，且其它小峰也基本吻合，說明所述終產物為sr2latao6，為本發(fā)明所述的一種sr2ytao6熱障涂層材料。