钐掺杂钽酸钆陶瓷

低热导高膨胀

钐掺杂使钽酸钆的热导率进一步降低而热膨胀系数提高，兼具高相稳定性，是更有潜力的热障涂层材料。

Sang, Weiwei · 张红松 · Liu, Shuaixia · 张昊明 · Bo, Ren · Tang, An · 陈晓鸽 · Xie, Wenbo · Ruiyi, Hou · Hongjun, Ma · Siqi, Li

Journal of the European Ceramic Society 2023

具体参数

晶格稳定性温度

{'zh': '1400', 'en': '1400'} °C

技术优势

热导率更低

Sm³⁺与Gd³⁺的离子半径和质量差异增强了声子散射，在x=0.25时热导率比纯Gd3TaO7降低约23%。

热膨胀系数更高

Sm³⁺离子半径比Gd³⁺大，增大了晶格常数和原子间距，使热膨胀系数提高，改善了与金属基体的匹配。

高温相稳定

除Sm3TaO7外，掺杂陶瓷在1400 °C仍保持单一烧绿石结构，避免了氧化锆在高温下的相变问题。

应用场景

• 航空发动机热障涂层：用于发动机热端部件，降低金属表面温度并抵抗高温相变。
• 燃气轮机热防护：提高涡轮叶片承温能力，延长高温服役寿命。
• 高温隔热陶瓷：作为隔热层降低热流，同时与金属基体热膨胀匹配良好。