针对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,高温热敏传感器需同时具备宽温域稳定性与高灵敏度特性。传统热敏材料在极端温度下易出现性能失稳,而新兴高熵材料通过多元素晶格占据形成的熵稳效应,展现出优异的热/化学稳定性和协同强化机制。但是,高熵材料的强晶格无序性导致载流子迁移率骤降,引发电子散射加剧与电输运性能劣化,制约高温下的电阻-温度响应精度。因此,开发兼顾晶格稳定性与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。
中国科学院新疆理化技术研究所科研人员基于氧空位调控机制,开发出具有褐钇铌矿结构的稀土铌酸盐(RENbO4,RE为稀土元素)高熵热敏陶瓷材料,创新性地提出熵工程协同异价取代策略。该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,提升了氧空位浓度,优化了材料的电子传输特性和晶格稳定性。研究显示,氧空位诱导的熵稳定机制可同步调控材料微结构,形成孪晶畴、晶格畸变与动态重构等稳定特征,强化了温度-电阻响应的线性度和高温服役稳定性。
通过上述策略制备的高熵热敏陶瓷材料展现出优异的环境适应性,可用于223K至1423K宽温区,兼具高的热稳定性(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),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。
相关研究成果发表在《微尺度》(Small)上。研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会会员项目等的支持。
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高温热敏陶瓷微观结构与性能关系
近日,复旦大学马余刚院士团队和纽约州立大学石溪分校贾江涌教授团队合作在RHIC-STAR国际合作组首次基于高能重离子碰撞方 生命自诞生以来一直经历着从简单到复杂,从低等到高等的演化趋势。但演化是多个方向的,有时候也会出现特化。一些科学家普 青少年心理健康工作是建设教育强国、健康中国的重要内容,是党中央关心、人民群众关切、社会关注的重大课题。 党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视和关心广大青少年的心理健康和成长发展。党的二 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 魏海政 通讯员 唐立宁)近日,山东省优秀课程设计研讨会在济宁市召开,会议旨在落实教育部《基础教育课程教学改革深化行动方案》,促进国家课程方案向学校课程实施 一、成立背景随着全球科技革命和产业变革加速演进,大力发展职业教育、培养高素质技能人才已成为各国教育的优先任务和共同目标,各国职业教育之间的交流往来和学习互鉴也越发频繁和密切。中国政 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 梁丹)11月6日,北京电子科技职业学院召开“三全育人”工作大会。学校师生,参与协同育人的企业、科研院所、政府机构代表齐聚北电科,共同探讨职业院校“三全育人 。本文链接:新型高熵热敏陶瓷材料研发成功http://www.sushuapos.com/show-12-744-0.html
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