高熵高溫熱敏陶瓷材料研發成功
來源：科技日報 時間：2025-02-19 15:58
2月18日，記者從中國科學院新疆理化技術研究所獲悉，該所科研團隊成功開發出具有褐釔鈮礦結構的稀土鈮酸鹽高熵熱敏陶瓷材料，成功突破了寬溫域高精度傳感關鍵技術，為新型極端環境熱敏陶瓷材料的設計合成提供了理論指導。相關研究成果發表于國際期刊《微尺度》上。
高溫熱敏陶瓷微觀結構與性能關系。受訪者供圖
科研人員創新性地提出熵工程協同異價取代策略，通過多元稀土離子A位引入導致的熵穩定效應與Sr2+異價摻雜的協同作用，顯著提升了氧空位濃度，進而優化了材料的電子傳輸特性和晶格穩定性。研究表明，氧空位誘導的熵穩定機制可同步調控材料微結構，形成孿晶疇、晶格畸變與動態重構等穩定特征，有效強化了溫度-電阻響應的線性度及高溫服役穩定性。
通過該策略制備的高熵熱敏陶瓷材料展現出優異的環境適應性，兼顧晶格穩定性與載流子傳輸效率。材料可用于223-1423K寬溫區，且兼具高的熱穩定性（1000小時后老化漂移率<1%）和電阻溫度系數（1423K條件下系數為0.223%/K），可滿足航空航天發動機狀態監測及新能源汽車熱管理系統等高溫極端環境下的應用需求。（梁樂）
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