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rare-earth-niobate high-entropy ceramic foams with enhanced thermal insulation performance

Journal of Materials Science & Technology 2022年第21期116卷 94-102页

作者： R.W.Yang Y.P.Liang J.Xu X.Y.Meng J.T.Zhu S.Y.Cao M.Y.Wei R.X.Zhang J.L.Yang F.Gao State Key Laboratory of Solidification Processing MIIT Key Laboratory of Radiation Detection Materials and DevicesSchool of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China NPU-QMUL Joint Research Institute of Advanced Materials and Structure Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing School of Materials Science and EngineeringTsinghua UniversityBeijing100084China State Key Laboratory of Materials Processing and Die&Mould Technology School of Materials Science and EngineeringHuazhong University of Science and TechnologyWuhan430074China

The introduction of porous structures into high-entropy ceramics is expected to further improve its thermal insulation *** this work,a series of novel rare-earth-niobate high-entropy ceramic foams((Dy_(0.2)Ho_(0.2)Y_(0.2)Er_(0.2)Yb_(0.2))_(3)NbO_(7))with hierarchical pore structures were prepared by a particle-stabilized foaming ***-scale analysis reveals that high entropy causes atom displacement and lattice *** high-entropy ceramic foams exhibit high porosity(90.13%-96.13%)and ultralow thermal conductivity(0.0343-0.0592 W/(m·K))at room ***-entropy ceramic foam prepared by a 20 wt%slurry sintered at 1500℃has the porosity of 96.12%and extremely low thermal conductivity of 0.0343 W/(m·K).The existence of walls and secondary pores contributes to reduced thermal *** is a temperature difference of over 800℃between frontside and backside of the sample under fire resistance *** research indicates that these as-prepared high-entropy ceramic foams are expected to be promising thermal insulation materials.

关键词： rare-earth niobate High-entropy ceramic foams Particle-stabilized foaming Atomic-scale analysis Thermal conductivity

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