新型(Ce_(0.2)Pr_(0.2)Nd_(0.2)Sm_(0.2)Y_(0.2))_(2)O_(3)高熵稀土氧化物的制备及表征

近年高熵氧化物的出现为研发性能优异的无机非金属材料提供了全新的理念。本文采用固相反应法制备(Ce_(0.2)Pr_(0.2)Nd_(0.2)Sm_(0.2)Y_(0.2))_(2)O_(3)高熵稀土氧化物粉体,分析煅烧温度对其物相结构及物相转变规律的影响,系统研究该高熵氧化物的显微结构特点。结果表明,当煅烧温度为1300℃时,样品已经形成立方结构(Ia-3),但存在少量其他杂相;当煅烧温度为1500℃时,形成了具有单相立方结构的(Ce_(0.2)Pr_(0.2)Nd_(0.2)Sm_(0.2)Y_(0.2))_(2)O_(3)高熵稀土氧化物粉体。Ce、Pr、Nd、Sm、Y和O各元素均匀分布在晶粒中,具有典型的高熵稀土氧化物特征。

潜在高熵陶瓷热障涂层材料的研究进展

热障涂层(TBC)材料是为航空发动机及燃气轮机提供热防护,延长其使用寿命的一种重要材料。近年对新型热障涂层材料的探索中出现各类高熵稀土氧化物,以期通过热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、结构上的晶格畸变效应以及性能上的“鸡尾酒”效应获得优于单主元稀土氧化物的热学、力学、高温相稳定性及抗烧结腐蚀等性能。本文总结归纳了高熵稀土锆酸盐、铈酸盐、铪酸盐、钽酸盐及铌酸盐等五种高熵稀土氧化物的热学性质、力学性质及其他性质,着重强调了热导率和热膨胀系数,同时与相应单组分稀土氧化物的性能进行对比分析,探究影响其性能优劣的多种因素。最后指出未来或可将实验与第一性原理计算相结合,筛选出综合性能更加优异的高熵陶瓷热障涂层材料;同时,将高熵延伸至复杂组分或中熵陶瓷热障涂层材料也成为重要的拓展方向。