缺陷萤石高熵陶瓷

低热导低膨胀

一种同时实现低热导率和低热膨胀系数的缺陷萤石型高熵稀土铪酸盐，有望用作长寿命多层热/环境障涂层顶层材料。

Liu, Ruixiang · Wenping, Liang · 缪强 · Zhao, Hui · Ramakrishna, Seeram A. · Ramasubramanian, Brindha · 张小锋 · Yindong, Song · 高希光 · Du, Jinkang · Xiaoma, Tao

Journal of Materials Research and Technology 2023

技术优势

热导与膨胀同步压低

氧空位与多组元取代引起的晶格畸变协同散射声子，抑制热传导；掺杂较小稀土离子增强 RE–O 键强，进一步降低热膨胀系数。

机制解释清晰

论文从声子尺度阐明了低热导和低膨胀的来源：氧空位和晶格畸变降低热导，低频光学声子主导热膨胀行为。

应用场景

• 热障涂层：可做 T/EBC 顶层，降低基体温度并抵御高温氧化。
• 环境障涂层：可做 T/EBC 顶层，同时提供热障与环境防护。
• 高温防护涂层：适用于高温部件表面，降低热导并匹配热膨胀。