(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211229428.4 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 中国科学院赣江创新研究院 地址 341001 江西省赣州市赣县区储潭镇 储潭圩科 学院路1号 申请人 北京动力机 械研究所 (72)发明人 兰昊　周菲　孙小明　张伟刚　 黄传兵　张会丰　房师阁　蔺晓超　 甄顺祥　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 刘二艳 (51)Int.Cl. C04B 35/488(2006.01) C04B 35/626(2006.01)C04B 35/622(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 一种稀土掺杂氧化铪纳米粉体及其制备方 法与应用 (57)摘要 本发明涉及一种稀土掺杂氧化铪纳米粉体 及其制备方法与应用， 所述制备方法包括如下步 骤： (1)混合铪盐溶液与稀土 金属盐溶液， 得到混 合溶液； (2)混合沉淀剂与步骤(1)所得混合溶 液， 静置后固液分离， 得到氢氧化物沉淀； (3)步 骤(2)所得氢氧化物沉淀依次经洗涤与水热处 理， 固液分离后所得固体经干燥、 研磨以及过筛， 得到所述稀土掺杂氧化铪纳米粉体。 本发明通过 将共沉淀反应与水热结晶法相结合， 引入低浓度 的稀土氧化物， 可实现稳定立方相氧化铪的合 成， 提高了陶瓷材 料的高温相稳定性。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115521142 A 2022.12.27 CN 115521142 A 1.一种稀土掺杂氧化铪纳米粉体的制备方法， 其特征在于， 所述制备方法包括如下步 骤： (1)混合铪盐溶液与稀土金属盐溶 液， 得到混合溶 液； (2)混合沉淀剂与步骤(1)所 得混合溶 液， 静置后固液分离， 得到氢 氧化物沉淀； (3)步骤(2)所得氢氧化物沉淀依次经洗涤与水热处理， 固液分离后所得固体经干燥、 研磨以及过筛， 得到所述稀土掺杂氧化 铪纳米粉体； 步骤(1)所述铪盐溶液由铪盐与第一溶剂均匀混合得到； 所述稀土金属盐溶液由稀土 化合物与第二溶剂均匀混合得到 。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)所述铪盐溶液中铪离子浓度 为0.05‑0.5mol/L； 优选地， 步骤(1)所述稀土金属盐溶 液中稀土金属离 子浓度为0.0 5‑0.5mol/L； 优选地， 步骤(1)所述混合的时间为0.4 ‑0.6h。 3.根据权利要求1或2所述的制备方法， 其特征在于， 所述铪盐包括铪的氯盐、 氯酸盐或 硝酸盐中的任意 一种或至少两种的组合， 优选为四氯化 铪； 优选地， 所述稀土化 合物包括稀土金属盐和/或稀土氧化物； 优选地， 所述稀土金属盐包括钇盐； 优选地， 所述钇 盐包括钇的氯盐、 氯酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合， 优 选为氯化钇； 优选地， 所述稀土氧化物包括氧化钇和/或氧化镱。 4.根据权利要求3所述的制备 方法， 其特 征在于， 所述第一溶剂包括去离 子水； 优选地， 所述第二溶剂包括去离 子水和/或盐酸溶 液； 优选地， 所述第二溶剂为盐酸溶液， 所述均匀混合的温度 为40‑80℃， 时间为2 ‑3h， 速率 为100‑500rpm； 优选地， 所述盐酸溶 液中盐酸的浓度为1 ‑3mol/L； 优选地， 所述稀土化 合物为稀土金属盐， 所述第二溶剂为去离 子水； 优选地， 所述稀土化 合物为稀土氧化物， 所述第二溶剂为盐酸溶 液。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)所述混合的步骤包 括： 将步骤(1)所 得混合溶 液加入沉淀剂中搅拌至溶 液的pH值 为7‑9， 优选为8 ‑8.5； 优选地， 所述搅拌的速率 为200‑800rpm， 优选为5 00‑600rpm； 优选地， 步骤(2)所述 沉淀剂包括氨水 溶液； 优选地， 所述氨水 溶液中氨水的浓度为0.5 ‑2mol/L， 优选为0.8 ‑1.2mol/L； 优选地， 步骤(2)所述静置的时间为12 ‑36h， 优选为24 ‑28h。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(3)所述洗涤所用洗涤 剂包括去离 子水； 优选地， 步骤(3)所述洗涤的次数为3 ‑5次； 优选地， 步骤(3)所述水 热处理的温度为15 0‑250℃， 优选为2 20‑230℃； 优选地， 步骤(3)所述水 热处理的时间为 4‑8h， 优选为5 ‑6h； 优选地， 步骤(3)所述水 热处理的压力为1 ‑5MPa， 优选为2 ‑3MPa。 7.根据权利 要求1‑6任一项所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(3)所述水热处理后、 固权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115521142 A 2液分离前还 包括降温的步骤； 优选地， 所述降温的温度终点 为25‑60℃， 优选为25 ‑40℃； 优选地， 步骤(3)所述干燥的温度为6 0‑120℃， 优选为6 0‑80℃； 优选地， 步骤(3)所述过筛的目数为3 00‑325目。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述制备方法包括如下步 骤： (1)混合铪盐溶液与稀土金属盐溶 液0.4‑0.6h， 得到混合溶 液； 所述铪盐溶液由铪盐与第 一溶剂均匀混合得到； 所述稀土金属盐溶液由稀土化合物与 第二溶剂均匀混合得到； 所述第二溶剂为盐酸溶液， 所述均匀混合的温度为40 ‑80℃， 时间 为2‑3h， 速率为100 ‑500rpm； 所述铪盐溶液中铪离子浓度为0.05 ‑0.5mol/L； 所述稀土金属 盐溶液中稀土金属离 子浓度为0.0 5‑0.5mol/L； (2)将步骤(1)所得混合溶液加入沉淀剂中以200 ‑800rpm的速率搅拌至溶液的pH值为 7‑9， 静置12 ‑36h后固液分离， 得到氢 氧化物沉淀； (3)步骤(2)所得氢氧化物沉淀依次经去离子水洗涤与150 ‑250℃、 1‑5MPa下水热处理 4‑8h， 降温至25 ‑60℃， 固液分离后所得固体经60 ‑120℃干燥、 研磨以及过300 ‑325目筛， 得 到所述稀土掺杂氧化 铪纳米粉体。 9.一种稀土掺杂氧化铪纳米粉体， 其特征在于， 所述稀土掺杂氧化铪纳米粉体通过权 利要求1‑8任一项所述的制备 方法制备 得到； 所述稀土掺杂氧化 铪纳米粉体中稀土氧化物掺杂的浓度为12 ‑20mol％。 10.一种如权利要求9所述稀土掺杂氧化铪纳米粉体的应用， 其特征在于， 所述稀土掺 杂氧化铪纳米粉体用于制备 热防护陶瓷涂层材 料； 所述热防护陶瓷涂层材 料由稀土掺杂氧化 铪纳米粉体经煅烧、 冷压以及热处 理得到。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115521142 A 3