CN1757605A - 热障涂层用氧化锆纳米材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热障涂层用氧化锆纳米材料的制备方法，属于无机非金属材料领域。本发明的主要内容是利用氧氯化锆、氧化钇或氯化钇为原料制得混和溶液，然后向溶液中加入氨水，经洗涤分散后，装入反应釜中进行水热反应制得钇稳定或部分稳定四方相ZrO2纳米粉体，然后进行分离、干燥或造粒，或用氧化铝对纳米粉体进行表面包覆后，进行干燥或造粒，最后进行热处理，制得可用做热障涂层材料的氧化锆纳米材料。本发明解决了现有技术存在的工艺稳定性差、产品质量不稳定等缺点。本发明属于环境友好工艺且有成本低、产品质量稳定、易于规模化生产等优点；通过纳米ZrO2初级粒子表面包覆氧化铝，可提高纳米氧化锆材料的抗热震性能。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种热障涂层用氧化锆纳米材料的制备方法，属于无机非金属材料领域。
(二)背景技术
随着航空发动机向高推重比、高效能发展，发动机内的气流温度不断提高，目前使用的高温合金必须采用耐高温涂层加以保护，而热障涂层技术是高推重比、高性能航空发动机热端部件将采用的最先进涂层技术。热障涂层主要用来对在高温热气流条件下工作的涡轮发动机叶片提供高温隔热保护，从而显著降低叶片基体温度。涂层中的陶瓷层隔离热气流影响，并对基体合金起到如下作用：阻缓蠕变退化，减弱热梯度和瞬变造成的低周疲劳过程，涂层还可阻振，从而降低高周疲劳。采用热障涂层不仅能使高温合金承受更高的使用温度和苛刻的环境，进一步提高发动机的工作温度和性能，同时可使发动机寿命和可靠性显著提高，具有极其重大的军事应用价值。钇稳定氧化锆是具有很多优异性能的陶瓷材料，如高熔点、较低的热传导率、较高的陶瓷韧性和良好的耐蚀性，是热障涂层的首选材料，并已在发动机涡轮叶片上得到广泛应用。纳米氧化锆材料用作陶瓷涂层较普通氧化锆材料具有许多优点：①纳米氧化锆材料的粒度小，能在火焰温度场中迅速熔化且熔滴较小，撞击到基材形成紧密堆积，导致涂层孔隙率较小(小于5％)，而普通氧化锆涂层的孔隙率高达15％，因此纳米粉喷涂层的致密度有显著提高。②纳米结构氧化锆涂层的强度/硬度、展延性/韧性、抗热冲击性及热膨胀系数较普通氧化锆涂层有较大提高，而纳米结构氧化锆涂层密度、弹性模量及热导率较普通氧化锆涂层则有较大降低。③纳米氧化锆涂层的热震性能可达400次不失效，工作温度达1350℃～1450℃，降低基体温度200℃～250℃。国际上氧化锆纳米结构涂层的最初研究始于1994年，美国Connecticut大学、P&W公司及NASALewis研究中心利用热喷涂技术制备了氧化锆纳米涂层。从1999年开始，Altair纳米技术公司、Inframat公司和Gartner热喷涂公司与Westeern Michigan和Nevada Reno大学合作进行纳米氧化锆陶瓷涂层应用于高速高推比航空发动机的研究。
热障涂层的制备方法有多种，其中等离子热喷涂及电子束物理气相沉积是最为常见的两种方法，它们对喷涂用粉体材料有不同的要求，也具有自己的特点，因此必须根据等离子热喷涂及电子束物理气相沉积方法的特点和要求制备氧化锆纳米材料。
氧化锆在不同温度范围内呈现出不同晶体结构：室温～1170℃为单斜相结构，1170℃～2370℃为四方相结构，2370℃～2706℃为立方相结构。氧化锆从四方相冷却到单斜相结构时会有8％的体积膨胀，为避免氧化锆陶瓷因体积变化引起开裂，须加入适量氧化钙、氧化镁或氧化钇等作稳定剂以形成稳定四方相或立方相结构氧化锆，这种稳定氧化锆陶瓷能耐2000℃高温，并具有良好的化学稳定性，高温时能抗酸性腐蚀，具有较小的比热和导热系数，因此是理想的高温绝热材料。稳定四方相或立方相纳米氧化锆的研制已有20年的发展历史，人们研究开发了许多制备稳定氧化锆纳米材料的方法，钇稳定纳米氧化锆材料的主要制备方法有：①沉淀法。利用可溶性锆盐/钇盐混和水溶液作前驱体，经过沉淀反应生成不溶于水的氢氧化物或碳酸盐混和物，过滤洗涤沉淀，再加热分解氢氧化物或碳酸盐混和物得到氧化锆纳米粉体。②醇盐水解沉淀法。在锆醇盐/钇醇盐混和有机溶液中加水使之水解，把生成的溶胶洗净，经干燥和煅烧后得到钇稳定氧化锆纳米粉体。③溶胶凝胶法。锆/钇的有机或无机化合物经过溶液溶胶凝胶而固化，再经过热处理而制得钇稳定氧化锆纳米粉体。④溶剂蒸发法(喷雾热解法)。将锆/钇的硝酸盐、氯化物或醇盐的乙醇混和溶液喷雾燃烧，再经过高温煅烧，得到形状比较均匀的钇稳定氧化锆纳米粉体。⑤水热法。利用氢氧化物或水合溶胶作前驱体，在高压反应釜中进行反应得到钇稳定氧化锆纳米粉体。⑥其他一些方法如超声化学法、固相反应(球磨、机械混和)等。尽管人们研发了许多制备纳米氧化锆材料的方法，但是目前得到普遍认可并具有市场竞争力的方法主要是沉淀法、喷雾热解法及水热法，这也是目前研究和应用最多的三种方法。其中沉淀法工艺简单，但所制备产品粒度分布较宽、易团聚；喷雾热解法具有流程短，成本低等优点，但对设备要求高，生产过程中分解出大量腐蚀性气体；水热法制备的纳米粉体具有粒径分布窄、颗粒分散性好等优点，但传统的水热技术所制备的纳米粉体洗涤困难，表面易吸附杂质离子，导致性质受到影响。
(三)发明内容
为解决现有技术存在的上述缺点，本发明提出一种制备颗粒分布窄，抗热震性能好，可用作热障涂层的纳米氧化锆材料的制备方法，热障涂层可用电子束物理气相沉积及等离子热喷涂方法制备。
本发明的主要内容是由如下技术方案实现的：
利用氧氯化锆、氧化钇或氯化钇为原料制得混和溶液，然后向溶液中加入氨水，经洗涤分散后，装入反应釜中进行水热反应制得钇稳定或部分稳定四方相ZrO2纳米粉体，然后进行分离、干燥或造粒，或用氧化铝对纳米粉体进行表面包覆后，进行干燥或造粒，最后进行热处理，制得可用做热障涂层材料的氧化锆纳米材料。
具体制备步骤如下：
(1)前驱体浆液的制备
首先按氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)与纯水重量之比为1∶2～5，将氧氯化锆加入去离子水中制得氧氯化锆溶液，按氧化钇(Y2O3)与盐酸(20wt％)重量之比为1∶5～8，将氧化钇加入盐酸中制得氯化钇溶液；然后按Y2O3与ZrO2重量之比为5～8∶95～92将氧氯化锆溶液与氯化钇溶液混和，然后向溶液中加入氨水或液氨并充分搅拌打浆，直到溶液pH值达到7～8，过滤分离沉淀，固体沉淀分散于去离子水中，用氨水调节溶液pH值为7～8，即得前驱体浆液。
(2)钇稳定氧化锆纳米粉体的制备
将前驱体浆液装入钛质反应釜中，以2～5℃/分的速度加热升温至150℃～260℃，自升压力下恒温2～7小时，反应完毕后降至室温，过滤分离后得到钇稳定氧化锆纳米粉体湿料；然后根据不同用途的需要，对湿料进行以下处理：
①将湿料进行喷雾或闪蒸干燥，粉体以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，冷却后密封，用作电子束物理气相沉积用纳米材料。
②将钇稳定氧化锆纳米粉体湿料加入去离子水后打浆制得氧化锆纳米粉体浆液；氯化铝加入去离子水中配制溶液，将氯化铝溶液加入纳米氧化锆粉体浆液，使浆液中的氯化铝含量与氧化锆纳米粉体的重量之比为1.4～1.9∶100；搅拌浆液，然后慢慢向浆液中加入氨水调节溶液pH值为7～8，将浆液进行沉降分离并过滤，得到氧化锆纳米粉体湿固体，湿固体加入水中分散后，进行喷雾或闪蒸干燥，粉体以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，冷却后密封，用作电子束物理气相沉积用纳米材料。
③将钇稳定氧化锆纳米粉体湿料加入分子量为2000～30000的聚乙烯醇水溶液中，经胶体磨打浆制得氧化锆纳米粉体浆液，浆液中氧化锆纳米粉体的含量为38wt％～45wt％，聚乙烯醇含量约为0.5％，将浆液进行喷雾造粒，雾化器转速为10000～15000转/分，热风进口温度220℃～320℃，出口温度为80℃～110℃，将得到的造粒料进行筛分，选取140～320目之间产品，以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，再以200～500℃/分钟的速度加热至1350℃～1400℃并恒温5分钟，冷却后密封，用作等离子热喷涂纳米材料。
④将钇稳定氧化锆纳米粉体湿料加入去离子水后打浆制得氧化锆纳米粉体浆液；氯化铝加入去离子水中配制溶液，将氯化铝溶液加入纳米氧化锆粉体浆液，使浆液中的氯化铝含量与氧化锆纳米粉体的重量之比为1.4～1.9∶100；搅拌浆液，然后慢慢向浆液中加入氨水调节溶液pH值为7～8，将浆液进行沉降分离并过滤，得到氧化锆纳米粉体湿固体，湿固体加入分子量为1000～30000的聚乙烯醇水溶液中，经胶体磨打浆制得氧化锆纳米粉体浆液，浆液中氧化锆纳米粉体的含量为38wt％～45wt％，聚乙烯醇含量约为0.5％，将浆液进行喷雾造粒，雾化器转速为10000～15000转/分，热风进口温度220℃～320℃，出口温度为80℃～110℃，将得到的造粒料进行筛分，选取140～320目之间产品，以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，再以200～500℃/分钟的速度加热至1350℃～1400℃并恒温5分钟，冷却后密封，用作等离子热喷涂纳米材料。
利用发明方法制得的热障涂层用纳米氧化锆材料的特点是：所得热障涂层用纳米氧化锆粉体材料的纯度大于99.9％，其中ZrO2含量：91.5％～94.6％，Y2O3含量：5.0％～8.0％，Al2O3含量：小于0.4％，杂质含量小于0.1％；材料物相是部分稳定或全稳定的四方相结构，用作热喷涂的粉体是球形或近球形的颗粒，粒径为5～15nm；用作等离子喷涂的粉体颗粒是球形，颗粒度为30～90μm，初级粒子粒径为10～30nm，材料松装密度为1.8～2.4g/cm3，流动性为28～38S/50g。
本发明所提出的水热技术制备热障涂层用纳米ZrO2材料，副产物为易分解物质，残留的微量杂质可在后处理过程中分解出去，同时不影响产物纳米粒子的粒径分布与分散性，另外在等离子喷涂用纳米氧化锆材料的制备中，采用快速升温至高温的烧结方式，既保证了纳米结构陶瓷体的致密性，又有效抑制了高温过程中初级纳米粒子的长大。采用本发明工艺制备纳米氧化锆粉体，不但技术稳定性好、成本低，而且纳米氧化锆粉体的初级粒子均匀、粒度分布窄。纳米氧化锆初级粒子表面包覆氧化铝，使纳米氧化锆材料可经过高温过程仍保持纳米结构稳定性，抗热震性能好。
本发明提出的制备方法是水热技术制备纳米氧化锆材料，属于环境友好工艺，技术稳定、成本低、产品质量稳定、易于规模化生产。
(四)具体实施方式
实施例1
按1∶2的比例将580g ZrOCl2·8H2O溶于1160g水中得浓度为33.3％的水溶液，12g氧化钇溶于60g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为7.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以2℃/分的升温速度升至150℃并恒温反应7小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料分散于去离子水中喷雾干燥，粉体以4℃/分的升温速度加热至700℃并恒温1小时，冷至室温，得到适于电子束物理气相沉积用纳米材料氧化锆。粉体中四方相结构产物约为90％，单斜相产物约为10％，颗粒为球形或近球形，粒度6～10nm，松装密度为1.3g/cm3。
实施例2
按1∶5的比例将1000g ZrOCl2·8H2O溶于5000g水中得浓度为16.7％的水溶液，33g氧化钇溶于260g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为8.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以5℃/分的升温速度升至260℃并恒温反应2小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料分散于去离子水中喷雾干燥，粉体以10℃/分的升温速度加热至700℃并恒温4小时，冷至室温，得到适于电子束物理气相沉积用纳米材料氧化锆。粉体为全稳定的四方相结构，粉体颗粒是球形，颗粒为球形或近球形，粒度7～11nm，松装密度为1.3g/cm3。
实施例3
按1∶2的比例将580g ZrOCl2·8H2O溶于1160g水中得浓度为33.3％的水溶液，12g氧化钇溶于60g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为7.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以2℃/分的升温速度升至150℃并恒温反应7小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料加水打浆；3.2gAlCl3·6H2O溶于水制得氯化铝溶液，将氯化铝溶液加入上述浆液中，加氨水调节溶液pH值为7.0，过滤分离，固体湿料分散于去离子水中喷雾干燥，粉体以4℃/分的升温速度加热至700℃并恒温1小时，冷至室温，得到适于电子束物理气相沉积用纳米材料氧化锆。粉体中四方相结构产物约为90％，单斜相产物约为10％，颗粒为球形或近球形，粒度5～10nm，松装密度为1.4g/cm3。
实施例4
按1∶5的比例将1000g ZrOCl2·8H2O溶于5000g水中得浓度为16.7％的水溶液，33g氧化钇溶于260g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为8.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以5℃/分的升温速度升至260℃并恒温反应2小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料加水打浆；7.2gAlCl3·6H2O溶于水制得氯化铝溶液，将氯化铝溶液加入上述浆液中，加氨水调节溶液pH值为7.0，过滤分离，固体湿料分散于去离子水中喷雾干燥，粉体以10℃/分的升温速度加热至700℃并恒温4小时，冷至室温，得到适于电子束物理气相沉积用纳米材料氧化锆。粉体为全稳定的四方相结构，粉体颗粒是球形，颗粒为球形或近球形，粒度6～10nm，松装密度为1.3g/cm3。
实施例5
按1∶2的比例将580g ZrOCl2·8H2O溶于1160g水中得浓度为33.3％的水溶液，12g氧化钇溶于60g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为7.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以2℃/分的升温速度升至150℃并恒温反应7小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料加水打浆后；加入聚乙烯醇溶液并用胶体磨打浆制得胶体悬浮液，浆液固含量为38％，聚乙烯醇含量0.5％，喷雾造粒，雾化器转速为10000转/分，热风进口温度为220℃，出口温度为80℃，将得到的造粒料进行筛分，收取颗粒度为45～90μm的粉体，以4℃/分的升温速度加热至700℃并恒温1小时，再以200℃/分的升温速度升至1350℃并恒温5分钟，冷至室温，得到适于等离子喷涂的纳米氧化锆粉体。粉体中四方相结构产物约为90％，单斜相产物约为10％，粉体颗粒是球形，颗粒度为40～75μm，初始粒子粒径为13～20nm，材料的松装密度为2.0g/cm3，流动性为30S/50g。
实施例6
按1∶5的比例将1000g ZrOCl2·8H2O溶于5000g水中得浓度为16.7％的水溶液，33g氧化钇溶于260g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为8.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以5℃/分的升温速度升至260℃并恒温反应2小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料加水打浆后，加入聚乙烯醇溶液并用胶体磨打浆制得胶体悬浮液，浆液固含量为45％，聚乙烯醇含量0.5％，喷雾造粒，雾化器转速为15000转/分，热风进口温度为320℃，出口温度为110℃，将得到的造粒料进行筛分，收取颗粒度为45～90μm的粉体，以10℃/分的升温速度加热至700℃并恒温4小时，再以500℃/分的升温速度升至1400℃并恒温5分钟，冷至室温，得到适于等离子喷涂的纳米氧化锆粉体。粉体为全稳定的四方相结构，粉体颗粒是球形，颗粒度为40～75μm，初始粒子粒径为17～25nm，材料的松装密度为2.4g/cm3，流动性为30S/50g。
实施例7
按1∶2的比例将580g ZrOCl2·8H2O溶于1160g水中得浓度为33.3％的水溶液，12g氧化钇溶于60g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为7.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以2℃/分的升温速度升至150℃并恒温反应7小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料加水打浆；3.2gAlCl3·6H2O溶于水制得氯化铝溶液，将氯化铝溶液加入上述浆液中，加氨水调节溶液pH值为7.0，过滤分离，固体湿料加入聚乙烯醇溶液并用胶体磨打浆制得胶体悬浮液，浆液固含量为38％，聚乙烯醇含量0.5％，喷雾造粒，雾化器转速为10000转/分，热风进口温度为220℃，出口温度为80℃，将得到的造粒料进行筛分，收取颗粒度为45～90μm的粉体，以4℃/分的升温速度加热至700℃并恒温1小时，再以200℃/分的升温速度升至1350℃并恒温5分钟，冷至室温，得到适于等离子喷涂的纳米氧化锆粉体。粉体中四方相结构产物约为90％，单斜相产物约为10％，粉体颗粒是球形，颗粒度为40～75μm，初始粒子粒径为12～20nm，材料的松装密度为1.9g/cm3，流动性为32S/50g。
实施例8
按1∶5的比例将1000g ZrOCl2·8H2O溶于5000g水中得浓度为16.7％的水溶液，33g氧化钇溶于260g 20wt％的盐酸中制得氯化钇溶液，将氯化钇溶液与氧氯化锆溶液混和均匀，向溶液中加入氨水至溶液pH值为8.0，过滤分离，滤饼用水打浆后装入反应釜中，以5℃/分的升温速度升至260℃并恒温反应2小时，冷却至室温，将产物进行过滤除去上清液，固体湿料加水打浆；7.2gAlCl3·6H2O溶于水制得氯化铝溶液，将氯化铝溶液加入上述浆液中，加氨水调节溶液pH值为7.0，过滤分离，固体湿料加入聚乙烯醇溶液并用胶体磨打浆制得胶体悬浮液，浆液固含量为45％，聚乙烯醇含量0.5％，喷雾造粒，雾化器转速为15000转/分，热风进口温度为320℃，出口温度为110℃，将得到的造粒料进行筛分，收取颗粒度为45～90μm的粉体，以10℃/分的升温速度加热至700℃并恒温4小时，再以500℃/分的升温速度升至1400℃并恒温5分钟，冷至室温，得到适于等离子喷涂的纳米氧化锆粉体。粉体为全稳定的四方相结构，粉体颗粒是球形，颗粒度为40～75μm，初始粒子粒径为15～25nm，材料的松装密度为2.3g/cm3，流动性为30S/50g。
Claims (2)
1.一种热障涂层用氧化锆纳米材料的制备方法，其特征是利用氧氯化锆、氧化钇或氯化钇为原料制得混和溶液，然后向溶液中加入氨水，经洗涤分散后，装入反应釜中进行水热反应制得钇稳定或部分稳定四方相ZrO2纳米粉体，然后进行分离、干燥或造粒，或用氧化铝对纳米粉体进行表面包覆后，进行干燥或造粒，最后进行热处理，制得可用做热障涂层材料的氧化锆纳米材料，具体制备步骤如下：
(1)前驱体浆液的制备
首先按氧氯化锆与纯水重量之比为1∶2～5，将氧氯化锆加入去离子水中制得氧氯化锆溶液，按Y2O3与20wt％盐酸重量之比为1∶5～8，将Y2O3加入盐酸中制得氯化钇溶液；然后按Y2O3与ZrO2重量比为5～8∶95～92将氧氯化锆溶液与氯化钇溶液混和，然后向溶液中加入氨水并充分搅拌打浆，直到溶液pH值达到7～8，过滤洗涤分离沉淀，固体沉淀分散于去离子水中，用氨水调节溶液pH值为7～8，即得到前驱体浆液；
(2)钇稳定氧化锆纳米粉体的制备
将前驱体浆液装入钛质反应釜中，以2～5℃/分的速度加热升温至150℃～260℃，自升压力下恒温2～7小时，反应完毕后降至室温，过滤分离后得到钇稳定氧化锆纳米粉体湿料，随后，根据用途的需要，将湿料作以下处理：
①将钇稳定氧化锆纳米粉体湿料进行喷雾或闪蒸干燥，粉体以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，冷却后密封，用作电子束物理气相沉积用纳米材料；
②将钇稳定氧化锆纳米粉体湿料加入去离子水后打浆制得氧化锆纳米粉体浆液，氯化铝加入去离子水中配制溶液，将氯化铝溶液加入纳米氧化锆粉体浆液，使浆液中的氯化铝含量与氧化锆纳米粉体的重量之比为1.4～1.9∶100；搅拌浆液，然后慢慢向浆液中加入氨水调节溶液pH值为7～8，将浆液进行沉降分离并过滤，得到氧化锆纳米粉体湿固体，湿固体加入水中分散后，进行喷雾或闪蒸干燥，粉体以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，冷却后密封，用作电子束物理气相沉积用纳米材料；
③将钇稳定氧化锆纳米粉体湿料加入分子量为1000～30000的聚乙烯醇水溶液中，经胶体磨打浆制得氧化锆纳米粉体浆液，浆液中氧化锆纳米粉体的含量为38％～45wt％，聚乙烯醇含量约为0.5％，将浆液进行喷雾造粒，雾化器转速为10000～15000转/分，热风进口温度220℃～320℃，出口温度为80℃～110℃，将得到的造粒料进行筛分，选取140～320目之间产品，以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，再以200～500℃/分钟的速度加热至1350℃～1400℃并恒温5分钟，快速冷却后密封，用作等离子热喷涂纳米材料；
④将钇稳定氧化锆纳米粉体湿料加入去离子水后打浆制得氧化锆纳米粉体浆液；氯化铝加入去离子水中配制溶液，将氯化铝溶液加入纳米氧化锆粉体浆液，使浆液中的氯化铝含量与氧化锆纳米粉体的重量之比为1.4～1.9∶100；搅拌浆液，然后慢慢向浆液中加入氨水调节溶液pH值为7～8，将浆液进行沉降分离并过滤，得到氧化锆纳米粉体湿固体，湿固体加入分子量为1000～30000的聚乙烯醇水溶液中，经胶体磨打浆制得氧化锆纳米粉体浆液，浆液中氧化锆纳米粉体的含量为38％～45wt％，聚乙烯醇含量约为0.5％，将浆液进行喷雾造粒，雾化器转速为10000～15000转/分，热风进口温度220℃～320℃，出口温度为80℃～110℃，将得到的造粒料进行筛分，选取140～320目之间产品，以4～10℃/分钟的速度加热至700℃，恒温1～4小时，再以200℃～500℃/分钟的速度加热至1350℃～1400℃并恒温5分钟，冷却后密封，用作等离子热喷涂纳米材料。
2.根据权利要求书1所述的热障涂层用纳米氧化锆材料的制备方法，其特征是：热障涂层用纳米氧化锆材料的物相是部分稳定或全稳定的四方相结构，电子束物理气相沉积用氧化锆粉体颗粒为球形或近球形，粒径为5～15nm，等离子喷涂用氧化锆粉体颗粒是球形，颗粒度为30～90μm，初始粒子粒径为10～30nm，粉体材料的松装密度为1.8～2.4g/cm3，流动性为28～38S/50g。
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