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中国科学院新疆理化技术研究所科研团队成功开发出具有褐钇铌矿结构的稀土铌酸盐高熵热敏陶瓷材料,突破了宽温域高精度传感关键技术。该材料可用于223—1423K宽温区,满足航空航天发动机状态监测及新能源汽车热管理系统等高温极端环境下的应用需求。

  记者18日从中国科学院新疆理化技术研究所获悉,该所科研团队成功开发出具有褐钇铌矿结构的稀土铌酸盐高熵热敏陶瓷材料,突破了宽温域高精度传感关键技术,为新型极端环境热敏陶瓷材料的设计合成提供了理论指导。这一创新成果已在国际期刊《微尺度》上发表,标志着我国在热敏陶瓷材料领域取得了重要进展。

  科研团队创新性地提出熵工程协同异价取代策略,通过多元稀土离子A位引入导致的熵稳定效应与Sr2+异价掺杂的协同作用,显著提升了氧空位浓度,进而优化了材料的电子传输特性和晶格稳定性。这一机制的形成,不仅强化了材料的温度—电阻响应线性度,还提高了其高温服役稳定性。

  采用该策略制备的高熵热敏陶瓷材料,展现出卓越的环境适应性,兼具晶格稳定性与载流子传输效率。该材料可在223—1423K的宽温区内稳定工作,且具备高热稳定性(1000小时后老化漂移率<1%)和电阻温度系数(1423K条件下系数为0.223%/K),非常适用于航空航天发动机状态监测及新能源汽车热管理系统等高温极端环境。

(文章来源:科技日报)