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2020-08-10
冷燒結工藝（CSP）通常用于高溫 (< 1000 ℃) 陶瓷的低溫度燒結。高溫復合陶瓷的燒結方法很多，常用方法有熱壓燒結、熱等靜壓和放電等離子體燒結等。這些方法通常在高溫和高壓下使高溫復合陶瓷實現(xiàn)致密化，可滿足具有高熔點的復合陶瓷的燒結需求。但這些方法增加了能耗，且通常對實驗裝置要求高。因此，探索具有高熔點和高燒結溫度 (≥ 1000 ℃) 復合陶瓷的低溫燒結技術具有重要意義。
中國科學院新疆理化技術研究所材料物理與化學研究室常愛民研究團隊，多年來致力于熱敏陶瓷材料與器件的研究和應用。研究團隊利用冷燒結技術和傳統(tǒng)固相反應燒結工藝相結合，從復合陶瓷相結構入手，選取具有四方相的白鎢礦CaCeNbWO8和具有正交相的鈣鈦礦LaMnO3復合，實現(xiàn)高熔點高燒結溫度0.3CaCeNbWO8-0.7LaMnO3復合陶瓷材料的致密化（相對密度高達94.5%），并研究了該復合陶瓷材料的相結構、微觀形貌和老化性能之間的關系。通過原位X射線衍射數(shù)據（HT-XRD）分析相轉變對電學性能的影響；通過X射線光電子能譜（XPS）分析復合陶瓷中Ce4+轉變成Ce3+對電學性能的影響；該陶瓷材料在200-800℃溫度區(qū)間表現(xiàn)出很好的負溫度系數(shù)特性，老化率小于2%，有望作為高溫熱敏電阻材料應用于高溫環(huán)境的溫度測量與監(jiān)控。
相關研究成果發(fā)表在《美國陶瓷會志》（J. Am. Ceram. Soc.）上，新疆理化所為第一完成單位，在讀博士研究生付志龍為論文第一作者，副研究員張博和研究員常愛民為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金、中科院青促會等的資助。
0.3CaCeNbWO8-0.7LaMnO3 復合陶瓷的微觀結構
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