化学共沉淀法制备Sc₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂纳米陶瓷粉末及其高温相稳定性

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2014年第1期

论文作者：何轶伦 龙安平 周伍喜 刘怀菲 李松林

文章页码：154 - 158

关键词：纳米陶瓷粉末;稀土共掺杂二氧化锆;共沉淀;相稳定性;热障涂层;

摘    要：以(ZrOCl2·8H2O、Y（NO3）3·6H2O和Sc2O3为原料,聚乙二醇（PEG）为分散剂,采用化学共沉淀法制备YSZ（yttrium stabilized zirconia）（名义成分为4.5%Y2O3-ZrO2）与Sc-YSZ（名义成分为0.6%Sc2O3-YSZ）2种纳米复合陶瓷粉末（Y2O3和Sc2O3的含量均为摩尔分数）,经过压制成形后在不同温度下烧结。通过透射电镜、X射线衍射等对粉末进行表征,研究其高温下相的稳定性。结果表明:前躯体粉末在600℃煅烧2 h后都呈单一的非平衡四方相结构。采用正向滴定法制备的0.6%Sc2O3-YSZ粉末粒径约为30 nm,粉末团聚严重,有许多大的团聚体,反向滴定法制备的0.6%Sc2O3-YSZ粉末粒径约20 nm,粉末团聚少。YSZ在1 200℃烧结100 h后,呈平衡四方相,并有立方相产生在1 300℃烧结100 h后,平衡四方相不稳定,产生立方相和少量单斜相;在1 400℃烧结100 h后,四方相全部转变为单斜相和立方相。而Sc-YSZ粉体在1 200、1 300和1 400℃下烧结100 h后都始终保持单一的非平衡四方相结构。因此在YSZ中添加少量Sc2O3可提高其相的稳定性。