【复材信息】研发成功！中国材料领域取得了关键突破

02-23 06:37

针对高温极端环境下的航天工程发动机状态监测和新能源汽车热管理系统的应用需求，高温热敏传感器应具有宽温域稳定性和高灵敏度的特点。传统热敏设备在极端温度下容易出现性能失衡，新兴高熵材料通过多元素晶格产生的熵稳定效应表现出优异的热/耐化学性和协同强化机制。但其强晶格无序导致载流子迁移率急剧下降，导致电子散射加重，电输性能变差，严重限制了高温下的电阻-温度响应精度。所以，开发一种兼顾晶格稳定性和载流子传输效率的新型热敏材料体系，成为突破宽温域高精度传感技术的关键。

针对这一问题，中国科学院新疆理化技术研究所研究人员基于氧空位调节机制，成功开发出具有棕榈矿结构的高熵热敏陶瓷材料(RENbO4，RE是一种稀有元素)，创新性地提出熵工程协同异价替代策略，通过引入多种稀土离子A位引入熵稳定效应和Sr2 与异价夹杂的协同作用，显著提高了氧空位浓度，从而提高了材料的电子传输特性和晶格稳定性。

研究发现，氧空位诱发的熵稳定机制可以同步调节材料的微结构，形成孪晶类、晶格畸变、动态重构等稳定特性，有效增强了温度-电阻响应的线性和高温服务的稳定性。制备的材料具有优异的环境适应性，可用于223-1423K宽温区，兼顾高热稳定性(1000小时后1%老化漂移率)和电阻温度系数(1423)。 K 0.223环境系数 %/K），为新型极端环境热敏陶瓷材料的设计生成提供理论指导。<1%）和电阻温度系数（1423 K 环境下系数为0.223 %/K），为新式极端环境热敏陶瓷材料的设计生成提供了理论指导。

有关研究成果以Synergistic命名 Entropy Engineering with Oxygen Vacancy: Modulating Microstructure for Extraordinary Thermosensitive Property in ReNbO4 在Materials中《Small》发表在期刊上，作为唯一的通讯单位，新疆理化技术研究所常爱民研究员和张博研究员是通讯作者，博士生孙皓是第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、新疆维吾尔自治区自然科学基金、新疆天山人才等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202405782

免责声明:中国复合材料协会微信微信官方账号发布的文章仅用于复合材料理论知识和市场信息的交流与分享，不用于任何商业目的。如果任何个人或组织对文章版权或其内容的真实性和准确性有疑问，请尽快联系我们。我们会及时处理。

继续滚动阅读下一个轻触阅读原文。