新型锆酸盐基热障涂层材料

 锆酸盐系列作为一种新型热障涂层的研究是最近二十年左右才开始的。人们对锆酸盐系列的研究是基于La₂Zr₂O₇进行的，La₂Zr₂O₇为一种A₂B₂O₇型二元金属氧化物，晶体结构与烧绿石相同，属于立方晶系，而烧绿石结构可以看做是由缺少1/8格位氧的萤石结构衍生而来的。将稀土添加进氧化锆体系中，组成的锆酸盐系列具有许多神奇的性能，如耐高温，热导率低，线膨胀系数大，与普通高温陶瓷相比，它的这些优异性能决定了它在耐高温热障涂层的潜在应用。由于稀土锆酸盐是通过其相应的稀土氧化物反应合成的，因此其制备方法多为化学反应合成法，主要有高能球磨，固相反应法，自蔓延燃烧法，化学共沉淀法、溶胶凝胶法、溶胶凝胶自蔓延燃烧法、水热法等。目前的研究工作主要集中在：以氧化锆(ZrO₂)为基础，掺杂各种稀土氧化物，镧(La)，钐(Sm)，镝(Dy)，钕(Nd)，钆(Gd)，镱(Yb)，钇(Y)，铈(Ce)，按照不同的摩尔配比通过粉体制备技术得到形如RexZryOz(Re=Sm, Nd ,Gd, Y,Ce或它们两者或两者以上的组合。进一步从锆酸盐的晶体结构特征，特别是添加稀土元素之后，对锆酸盐晶格晶型的改变，由此导致声子波衍射效应对热导率的影响。从材料本征热导率的各种影响素，如温度、晶粒尺寸、成分、气孔率等方面进行研究。

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