高熵假板钛矿陶瓷

双位点超高无序

多主元阳离子同时无序占据A、B双位点，构型熵显著提升，赋予陶瓷极低的热导率。

Wu, Jinyu · Jinfeng, Zhang · Hu, Xiaoxia · Xie, Haijiao · 闫利文 · Feng, Hou · 刘家臣 · Ma, Xiaohui · 郭安然

Small 2024

具体参数

热导率

{'zh': '1.187−1.249', 'en': '1.187−1.249'} W m⁻¹ K⁻¹

技术优势

双位点超高无序

两种不同价态的阳离子共同且无序地分布在A、B两个阳离子位点，比传统高熵陶瓷仅一个位点无序的构型熵更高。

热导率低于1.25

高度无序的阳离子分布强烈散射声子，使热导率降至1.187−1.249 W m⁻¹ K⁻¹，接近玻璃态水平。

本征热力学稳定

密度泛函理论模拟证实，该双位点无序结构比有序分布更稳定，有利于材料的实际应用。

应用场景

• 热障涂层：低热导涂层可减缓热量向金属基底传递，提升高温部件寿命。
• 高温热防护：在高温环境中充当隔热屏障，保护内部结构不过热。
• 隔热材料：本征低热导率使其适合制造高效隔热部件，减少能量损失。