人工晶体学报

作者：郭怡, 牛苗苗

单位：重庆水利电力职业技术学院智能制造学院,重庆 402160

关键词：稀土钽酸盐,声子散射,热物理性能,热障涂层,热导率,

基金：重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202303810);重庆水利电力职业技术学院科研项目(K202317)

为开发性能优异的新型热障涂层表面陶瓷层材料,探索Yb掺杂对Sm3TaO7热物理性能的影响,采用高温固相反应法,成功制备了(Sm0.5Yb0.5)3TaO7陶瓷,并对其晶体结构、微观结构、元素含量、热物理和高温相稳定性能进行了研究。结果表明,制备的(Sm0.5Yb0.5)3TaO7陶瓷具有单一焦绿石结构,致密的显微组织,制备过程中无元素损失现象发生。元素掺杂增加了声子散射程度,(Sm0.5Yb0.5)3TaO7热导率明显降低,其高温热导率仅为1.02 W/(m·K),远低于Sm3TaO7和Yb3TaO7的1.31 W/(m·K)和1.14 W/(m·K)。由于掺杂离子Yb3+较低的电负性,其在1 300 ℃时的热膨胀系数为9.92×10-6 K-1,热膨胀系数明显高于Sm3TaO7,与YSZ和La2Zr2O7的热膨胀系数在同一数量级。其热导率和热膨胀系数满足热障涂层的要求,在室温至1 300 ℃表现出良好的高温相稳定性能。

来源：2024年第12期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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