来源:厦门稀土材料研究所
近年来高熵陶瓷因其优异的物理化学性能而备受关注。相较传统陶瓷材料,高熵陶瓷具有相稳定、热导率低、电导率高等优点。基于此,厦门稀土材料研究所杨帆课题组分别设计开发了新型(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。
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,其具有高孔隙率、低电阻率、低热导率等特点,可用于新一代催化剂载体、发热器件和热电材料等。
随着核能的发展,开发一种无毒、轻质、可同时屏蔽中子和γ射线的新型辐射屏蔽材料的需求愈发紧迫。稀土元素因具有优异的耐辐照能力(Ce)、大的热中子俘获截面(Sm、Eu、Gd)、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。课题组采用高温固相合成制备(La0.2Ce0.2 Gd0.2Er0.2Tm0.2)2(WO4)3高熵陶瓷粉体并与环氧树脂进行复合得到辐射屏蔽材料。中子照相结果显示,2 cm厚度的复合材料的中子阻隔效率大于99%。γ射线屏蔽测试表明,该材料在铅的弱吸收区(44 - 80 keV)具有很高的铅当量(0.4340 mmPb),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。