具有纳米核壳结构的稀土改性锆基氧化物的制作方法

文档序号:25585626发布日期:2021-06-22 17:00阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有纳米核壳结构的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述稀土改性锆基氧化物至少包括核层和壳层,所述核层的主体为氧化锆,且所述核层中的氧化锆质量大于核层质量的90%。

2.根据权利要求1所述的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述稀土改性锆基氧化物的成分表达式为(zro2)1-x-ymxny,其中,0<x≤0.10,0≤y≤0.05,m为sc2o3和y2o3至少一种,n为sc2o3和y2o3以外的其它金属元素氧化物的至少一种,所述其它金属氧化物包括稀土元素氧化物、过渡金属元素氧化物以及碱土金属元素氧化物。

3.根据权利要求1或2所述稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述稀土改性锆基氧化物的核层结构组成的表达式为((zro2)1-a-b-r-s-tmanb),壳层结构组成的表达式为((zro2)rmsnt),其中0≤a<0.05,0≤b<0.05,0≤r<0.05,0<s≤0.10,0≤t≤0.05,且a+b<s+t。

4.根据权利要求1或2所述的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述核层的主体为氧化锆,所述核层中的zro2质量含量为95~99.9wt%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述稀土改性锆基氧化物中核层中zr元素之外的元素的总含量小于壳层中zr元素之外的元素的总含量。

6.根据权利要求2或3所述的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述核层与壳层之间存在界面层,所述界面层含有所述核层中的至少一种元素和所述壳层中的至少一种元素,且由所述核层向所述壳层过渡的方向,所述核层中元素的含量逐渐减少,所述壳层中元素的含量逐渐增加。

7.根据权利要求3所述的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述壳层包括至少两种氧化物。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述壳层的厚度1nm<d<100nm。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的稀土改性锆基氧化物,其特征在于,所述n元素包括la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、ti、cu、mn、ni、mg、ca、sr、ba、in、bi、al和ga,其中优选ce、pr、sm、gd、tb、mn、in和bi。


技术总结
本发明提供了一种具有纳米核壳结构的锆基氧化物。该稀土改性锆基氧化物至少包括核层和壳层,核层的主体为氧化锆,且核层中的氧化锆质量大于核层质量的90%。核层和壳层可以形成纳米空间架构,从而增加了氧化物的高温稳定性。该稀土改性锆基氧化物中核层的主体为氧化锆,且核层中氧化锆重量含量大于90%,使该稀土改性锆基氧化物中的原子在界面层形成相界面,且在其中发生重新排布并形成错位效应,使得界面自由能大大增加,烧结成型之后的陶瓷致密性更好,材料的热学性质和电学性质等得到很好的提升。本申请通过有效地控制稀土元素的添加量,可以减少稀土元素的使用量,进而降低生产成本,具有很好的经济价值。

技术研发人员:冯宗玉;黄小卫;张赫;张建星;彭新林;侯永可;张永奇;赵娜;王春梅;陈芳
受保护的技术使用者:有研稀土新材料股份有限公司;河北雄安稀土功能材料创新中心有限公司;国科稀土新材料有限公司
技术研发日:2019.12.20
技术公布日:2021.06.22
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