熱障涂層由基底層、粘結層、氧化層及陶瓷層組成，作為一種集隔熱、抗氧化、防腐蝕和耐沖蝕于一體的環保材料廣泛應用在航空航天發動機渦輪葉片的表面
目前常用的熱障涂層陶瓷層材料，為8%氧化釔穩定的氧化鋯[1] 氧化鋯在較高工作溫度下的單斜相與四方相之間的轉化[2]產生4%左右的體積膨脹收縮，易使涂層剝落開裂
很多學者針對陶瓷層材料的這一問題展開了研究，期望制備出熱導率低、在熔點以下無相變、抗高溫燒結能力強的材料
燒綠石結構的稀土鋯酸鹽Ln2Zr2O7[3]、螢石結構的La2Ce2O7[4]、鈣鈦礦結構的SrZrO3均滿足以上要求，但是前者的熱膨脹系數和斷裂韌性偏低且高溫熱循環壽命短，而螢石結構的La2Ce2O7在低溫發生熱膨脹收縮，氧化鈰的化學計量比偏低，在室溫到1230℃間有相變[5,6]，均不能滿足熱障涂層系統嚴苛的使用條件
磁鉛石具有立方相和六方相混合結構，以及各向異性的物理性能 [7]
一層La2O3緊接著四層尖晶石結構，尖晶石層被對稱鏡面分割
沿著垂直于該層與鏡面方向的c軸生長緩慢，熱穩定性較好，且這種排列結構的空穴量較少，能抑制氧原子的擴散[8]
磁鉛石結構的鎂基六鋁酸鑭化學式為LaMgAl11O19，具有六方晶系，有較大的縱橫比，抗高溫燒結能力強，即使在1200℃焙燒后其比表面積仍大于20 m2/g[9]
該結構具有高熔點、室溫到工作溫度間無相變、低熱導率[10]、化學反應惰性、高熱膨脹系數、良好的抗熱沖擊性和低燒結率，有極大的研究價值和應用前景
制備鎂基六鋁酸鑭的主要方法有高溫固相法，溶膠-凝膠法和共沉淀法
共沉淀法可使多種陽離子以均相形式存在于溶液中，化學反應后可得到成分均勻的納米粉體材料，易制備出粒度小且分布均勻的納米粉體材料
與高溫固相法相比，化學共沉淀法可使原料細化和均勻混合，產物的雜質含量低；與溶膠-凝膠法相比，化學共沉淀法可節約反應前驅體、制備工藝更簡單
本文選取不同的沉淀溫度和pH值，以確定可提高鎂基六鋁酸鑭生成效率及相驅動力的參數，降低磁鉛石相初始生成溫度，降低純鎂基六鋁酸鑭粉體生成溫度，提高前驅粉體的質量
1 實驗方法1.1 鎂基六鋁酸鑭粉末的制備
采用共沉淀法制備鎂基六鋁酸鑭粉末，其工藝流程為：配料—溶解—沉淀—洗滌沉淀—干燥—高溫煅燒—破碎篩分
使用的原料為La2O3、Al(NO3)3·9H2O、Mg(NO3)2·6H2O；試劑為
聲明：
“熱障涂層陶瓷層材料LnMgAl11O19(Ln=La, Nd)粉體的性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：李瀅,陳小龍,孫超,宮駿
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2025年07月09日 ~ 11日 
