从高熵陶瓷到成分复杂陶瓷：以萤石氧化物为例的研究
材料科学
2020-01-08 v2
摘要
本研究以萤石氧化物为例，将高熵陶瓷（HECs）拓展为成分复杂陶瓷（CCCs）或多主元阳离子陶瓷（MPCCs），以纳入中熵和/或非等摩尔组分。我们制备了九种成分复杂萤石氧化物（CCFOs），其通式为 (Hf1/3Zr1/3Ce1/3)1-x(Y1/2X1/2)xO2-delta（X = Yb、Ca 和 Gd；x = 0.4、0.148 和 0.058）。测量了相稳定性、力学性能和热导率。与氧化钇稳定氧化锆相比，这些 CCFOs 表现出增强的立方相稳定性和降低的热导率，同时保留了高杨氏模量（~210 GPa）和纳米硬度（~18 GPa）。此外，非等摩尔 CCFOs 中随温度变化的的热导率表现出类非晶态行为。与等摩尔高熵对应物相比，中熵非等摩尔 CCFOs 表现出更低的热导率（k），同时保持高模量（E），从而获得更高的 E/k 比。这些结果表明，通过探索非等摩尔和/或中熵组分，可实现具有热绝缘且刚性的 CCCs（MPCCs）的新方向。
引用
@article{arxiv.1912.11742,
title = {From High-Entropy Ceramics to Compositionally-Complex Ceramics: A Case Study of Fluorite Oxides},
author = {Andrew J. Wright and Qingyang Wang and Chuying Huang and Andy Nieto and Renkun Chen and Jian Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11742},
year = {2020}
}
备注
39 pages; 8 + 5 figures; Accepted for publications in Journal of the European Ceramic Society (1/7/2020)