厦门稀研所稀土基高熵陶瓷的最新进展

厦门稀土材料研究所（简称“厦门稀研所”）杨帆课题组在稀土基高熵陶瓷材料方面取得了最新进展。该课题组设计出了新型的（La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2）CrO3 高熵导电陶瓷和（La0.2Ce0.2Gd0.2Er0.2Tm0.2）2（WO4）3 辐射屏蔽高熵陶瓷。相比传统陶瓷材料来说，它们更适合应用于新一代的制造业中。

注意元素符号的名称：La为镧，Y为钇，Nd为钕，Gd为钆，Sr为锶，Cr为铬，Ce为铈，Er为铒，Tm为铥，W为钨，O为氧。

高熵陶瓷材料通常是指由5种或5种以上陶瓷组元形成的多主元固溶体，其具有出色的高熵效应和优异的热力学性能，因而近年来已经成为陶瓷领域的研究热点之一。

据了解，杨帆课题组是采用溶胶凝胶法结合部分烧结工艺制备 （La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2）CrO3 多孔导电高熵陶瓷的，其具有高孔隙率、低电阻率、低热导率等特点，所以适合应用于新一代催化剂载体、发热器件和热电材料等。该研究成果已发表在《Journal of Alloys and Compounds》期刊上。

稀土元素因具有优异的耐辐照性能、大的热中子俘获截面、轻毒及无弱吸收区等特点，可作为铅基屏蔽材料的良好替代品。

厦门稀研所研究者采用高温固相合成制备（La0.2Ce0.2 Gd0.2Er0.2Tm0.2）2（WO4）3 高熵陶瓷粉体，幷将其与环氧树脂进行复合得到辐射屏蔽材料。实验结果表明，2cm厚度的复合材料的中子阻隔效率大于99%；另外该材料在铅的弱吸收区（44-80keV）具有很高的铅当量（0.4340mmPb），在中低能区的线性衰减系数明显高于Ta2O5、Bi2O3、HfO2、WO3等重金属氧化物。该成果已发表在SCI一区期刊《Materials & Design》上。

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