科研进展
中科院新疆理化所在高温热敏陶瓷研究方面取得进展
发布时间：2021-01-11
稀土离子掺杂在许多领域都有着广泛的应用前景，特别是在功能陶瓷领域。在功能陶瓷中掺杂稀土离子，不仅可以提高陶瓷的烧结、致密化、强度和高温稳定性，还可以显著提高陶瓷的电性能、磁性能、介电性能、超导性能和光催化性能等。因此，深入研究稀土离子掺杂对功能热敏陶瓷微观结构和电性能的影响规律对于热敏陶瓷性能优化具有重要理论指导意义。
中国科学院新疆理化技术研究所敏感材料与器件团队硕士研究生刘亚飞在张博副研究员及常爱民研究员指导下，利用稀土离子掺杂，从固溶体陶瓷相结构入手，选取了由camoo4和cenbo4固溶组成的高稳定白钨矿cacenbmoo8陶瓷，通过稀土离子掺杂实现了ca0.9r0.1cenbmoo8(r=y，sm，nd，la)热敏陶瓷的高温温区拓展，并主要研究了该热敏陶瓷材料的相结构、微观形貌和老化性能之间的关系。通过x射线衍射 (xrd)分析了相结构对电学性能的影响；通过x射线光电子能谱(xps)分析了复合陶瓷中ce4 转变成ce3 对电学性能的影响；该陶瓷材料在200-1000℃温度区间表现出很好的负温度系数特性，老化率小于2%，有望作为高温热敏电阻材料应用于高温环境的温度测量与监控。
相关研究成果已发表于《美国陶瓷会志》(j. am. ceram. soc.)上，中科院新疆理化所为第一完成单位。
该研究工作得到中科院青促会、国家自然科学基金等项目资助。
论文连接：https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jace.17670
