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稀土中高熵鉿酸鹽基陶瓷材料及其制備方法和應用

416   編輯:中冶有色網   來源:廈門稀土材料研究所  
2023-12-07 10:59:42
權利要求書: 1.一種用于制備中子吸收控棒的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料,其特征在于,所述中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的化學式為:(Tm1/3Dy1/3Gd1/3)4Hf3O12; 所述中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料具有缺陷螢石結構,缺陷螢石結構的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料中,氧空位呈現無序排列,使得原子適應晶格無序的內在能力增強,從而提高了材料的輻照耐受性。 2.一種用于制備中子吸收控棒的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷,其特征在于,所述陶瓷采用權利要求1所述中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料制成,所述中熵稀土鉿酸鹽陶瓷的致密度大于95%。 3.一種權利要求1所述中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: 1)將可溶性Gd鹽、Tm鹽、Dy鹽和Hf鹽加水,制成水溶液, 2)向水溶液中加入螯合劑和分散劑,混合均勻得到溶膠; 3)將溶膠脫水干燥、粉碎后在1500?1600°C下無壓合成2?2.5h,得到陶瓷坯體; 4)將所述陶瓷坯體破碎、球磨形成漿料,將所述漿料干燥過篩得到陶瓷粉體; 5)將所述陶瓷粉體在惰性氣氛下進行放電等離子燒結,得到中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料。 4.根據權利要求3所述的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述Gd鹽、Tm鹽、Dy鹽和Hf鹽為任意可溶于水的鹽酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽或其對應的水合鹽。 5.根據權利要求3所述的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述螯合劑選自檸檬酸、檸檬酸銨、馬來酸、草酸、草酸銨中的至少一種。 6.根據權利要求5所述的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述分散劑為甲醇、丙醇、丁醇、乙二醇中的至少一種。 7.根據權利要求6所述的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的制備方法,其特征在于步驟2)中,所述檸檬酸與總金屬陽離子的摩爾比為(1.2?1.5):1;所述乙二醇與檸檬酸的質量比為(1.2?1.5):1。 8.根據權利要求3?6任一項所述的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的制備方法,其特征在于,步驟2)中,所述混合的溫度為80?90℃,步驟3)中,所述無壓合成為采用常壓在空氣氣氛下進行。 9.根據權利要求3?6任一項所述的中熵稀土鉿酸鹽陶瓷材料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,所述破碎包括將陶瓷坯體破碎為0.1?0.5mm的顆粒,所述球磨的時間為10?24h,
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