21 组分成分复杂陶瓷：超高超熵 Weberite 与 Fergusonite 相的发现及烧绿石-Weberite 相变
材料科学
2022-01-31 v2
摘要
在一个 21 组分氧化物体系中，发现了 weberite 与 fergusonite 结构中的两种新高熵陶瓷（HECs），以及具有超高超熵组分的有序烧绿石相的意外形成和突发的烧绿石-weberite 相变。尽管 Gibbs 相律允许 21 个平衡相，所考察的 13 种组分中有 9 种具有单一 HEC 相（多数情况下在一个子晶格上具有约 2.7kB 每阳离子或更高的超高空想构型熵）。值得注意的是，(15RE1/15)(Nb1/2Ta1/2)O4 具有单一单斜 fergusonite（C2/c）相，(15RE1/15)3(Nb1/2Ta1/2)1O7 形成单一正交（C2221）weberite 相，其中 15RE1/15 表示 Sc1/15Y1/15La1/15Pr1/15Nd1/15Sm1/15Eu1/15Gd1/15Tb1/15Dy1/15Ho1/15Er1/15Tm1/15Yb1/15Lu1/15。此外，一系列八种 (15RE1/15)2+x(Ti1/4Zr1/4Ce1/4Hf1/4)2-2x(Nb1/2Ta1/2)xO7 试样均呈现单相，其中在 0.75 < x < 0.8125 内发生了烧绿石-weberite 相变。该立方到正交的相变并未显著改变随温度变化的导热系数，因为在超高超熵 21 组分氧化物中可能已达到非晶极限。这些发现拓展了 HECs 的多样性与复杂性，朝向多组分成分复杂陶瓷（CCCs）与超高超熵陶瓷迈进。
引用
@article{arxiv.2112.15381,
title = {21-Component Compositionally Complex Ceramics: Discovery of Ultrahigh-Entropy Weberite and Fergusonite Phases and a Pyrochlore-Weberite Transition},
author = {Mingde Qin and Heidy Vega and Dawei Zhang and Sarath Adapa and Andrew J. Wright and Renkun Chen and Jian Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15381},
year = {2022}
}