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中国科学院海西研究院杨帆Ceram. Int.:一种具有优异热稳定性的新型(La0.2Sm0.2Eu0.2Gd0.2Tm0.2)2Zr2O7高熵陶瓷纳米纤维

 
发布日期:2021-09-07     来源:永康乐业
 

DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.07.105

 

由于相变和纤维直径增长陶瓷纤维的微观结构遭到破坏。本工作首次采用静电纺丝法制备了La0.2Sm0.2Eu0.2Gd0.2Tm0.22Zr2O7高熵陶瓷纳米纤维HE-RE2Zr2O7纤维XRD和TEM分析表明HE-RE2Zr2O7纤维以纯相形式存在,稀土元素分布均匀。SEM图像显示HE-RE2Zr2O7纤维在10000-5h可保持致密结构。在1000下退火0h-2.5h后,HE-RE2Zr2O7纤维的平均直径从169.34nm增加到176.95nm,La2Zr2O7纤维的平均直径从174.52nm增加到215.14nm。HE-RE2Zr2O7纤维的热导率约为0.23 W·m-1 K-1。高熵材料的缓慢扩散效应以及HE-RE2Zr2O7纤维直径的缓慢增长和优异的热稳定性促进了其作为高温隔热材料的广泛应用

 

 

1.(a)[RECl3&ZrOCl2]/PVP复合纤维的TG/DSC曲线,(b)[RECl3&ZrOCl2]/PVP复合纤维在不同温度下烧结的FTIR光谱。


 

2.(a)所制备的HE-RE2Zr2O7纤维在1000℃下的XRD图谱,以及根据ICDD/JCPDS卡获得的单组分Ln2Zr2O7Ln=La,Sm,Eu,Gd,Tm)的XRD图谱。


 

3.(a)所合成HE-RE2Zr2O7纤维的TEM图像,(b)HR-TEM图像,(c)SAED图谱。


 

4.纤维的HR-TEM高角度环形暗场(HAADF)图像以及从EDS中选择的相应成分图。


 

5.(a)[RECl3&ZrOCl2]/PVP复合纤维,(b)HE-RE2Zr2O7纤维在1000℃下的SEM显微照片。


 

6.HE-RE2Zr2O7纤维的形成机理示意图。