厦門稀研所稀土基高熵陶瓷的最新進展

厦門稀土材料研究所（簡稱“厦門稀研所”）楊帆課題組在稀土基高熵陶瓷材料方面取得了最新進展。該課題組設計出了新型的（La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2）CrO3 高熵導電陶瓷和（La0.2Ce0.2Gd0.2Er0.2Tm0.2）2（WO4）3 輻射屏蔽高熵陶瓷。相比傳統陶瓷材料來說，它們更適合應用于新一代的製造業中。

注意元素符號的名稱：La爲鑭，Y爲釔，Nd爲釹，Gd爲釓，Sr爲鍶，Cr爲鉻，Ce爲鈰，Er爲鉺，Tm爲銩，W爲鎢，O爲氧。

高熵陶瓷材料通常是指由5種或5種以上陶瓷組元形成的多主元固溶體，其具有出色的高熵效應和優异的熱力學性能，因而近年來已經成爲陶瓷領域的研究熱點之一。

據瞭解，楊帆課題組是采用溶膠凝膠法結合部分燒結工藝製備 （La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2）CrO3 多孔導電高熵陶瓷的，其具有高孔隙率、低電阻率、低熱導率等特點，所以適合應用于新一代催化劑載體、發熱器件和熱電材料等。該研究成果已發表在《Journal of Alloys and Compounds》期刊上。

稀土元素因具有優异的耐輻照性能、大的熱中子俘獲截面、輕毒及無弱吸收區等特點，可作爲鉛基屏蔽材料的良好替代品。

厦門稀研所研究者采用高溫固相合成製備（La0.2Ce0.2 Gd0.2Er0.2Tm0.2）2（WO4）3 高熵陶瓷粉體，幷將其與環氧樹脂進行複合得到輻射屏蔽材料。實驗結果表明，2cm厚度的複合材料的中子阻隔效率大于99%；另外該材料在鉛的弱吸收區（44-80keV）具有很高的鉛當量（0.4340mmPb），在中低能區的綫性衰减係數明顯高于Ta2O5、Bi2O3、HfO2、WO3等重金屬氧化物。該成果已發表在SCI一區期刊《Materials & Design》上。

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