Yb3+、Er3+ 共掺杂Sm2Zr2O7 陶瓷导热性能研究

谢敏; 崔越; 张凯; 王志刚; 宋希文; 安胜利

doi:10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.061

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Yb³⁺、Er³⁺ 共掺杂Sm₂Zr₂O₇陶瓷导热性能研究

论坛 | 更新时间：2025-10-30

- Yb³⁺、Er³⁺ 共掺杂Sm₂Zr₂O₇陶瓷导热性能研究
- 航空制造技术 2023年66卷第1/2期
- 作者机构：
  
  内蒙古科技大学,包头,014010
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.061
  中图分类号：
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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谢敏，崔越，张凯，王志刚，宋希文，安胜利. Yb3+、Er3+ 共掺杂Sm2Zr2O7 陶瓷导热性能研究[J]. 航空制造技术, 2023, 66(1/2): 61-66. XIE Min, CUI Yue, ZHANG Kai, WANG Zhigang, SONG Xiwen, AN Shengli. Analysis of Thermal Conductivity Behavior of Yb3+ and Er3+ Co-Doped Sm2Zr2O7 Ceramics[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2023, 66(1/2): 61-66.

XIE Min, CUI Yue, ZHANG Kai, et al. Analysis of Thermal Conductivity Behavior of YbandErCo-Doped SmZrOCeramics[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2023, 66(1/2).
谢敏，崔越，张凯，王志刚，宋希文，安胜利. Yb3+、Er3+ 共掺杂Sm2Zr2O7 陶瓷导热性能研究[J]. 航空制造技术, 2023, 66(1/2): 61-66. XIE Min, CUI Yue, ZHANG Kai, WANG Zhigang, SONG Xiwen, AN Shengli. Analysis of Thermal Conductivity Behavior of Yb3+ and Er3+ Co-Doped Sm2Zr2O7 Ceramics[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2023, 66(1/2): 61-66. DOI： 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.061.

XIE Min, CUI Yue, ZHANG Kai, et al. Analysis of Thermal Conductivity Behavior of YbandErCo-Doped SmZrOCeramics[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2023, 66(1/2). DOI： 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.061.

摘要

为探究在Sm

中A 位掺杂Yb

和Er

对其导热性能的影响，采用固相合成法制备（Sm

1–x–y

）

（x=0.05，0.1；y=0，0.1）陶瓷材料，并对其物相结构及热物理性能测试。研究发现，改性后的（Sm

1–x–y

）

陶瓷材料为立方烧绿石结构。由于质量差和半径差的变化，声子散射增强，平均自由程减小，热导率降低，在600 ℃下，（Sm

0.85

0.05

0.1

）

的热导率为1.3 W/（m·K），Yb

和Er

的共掺杂可有效降低陶瓷材料的热扩散系数及热导率（RT~1000 ℃），可作为热障涂层候选材料。

Abstract

In order to explore the influence of Yb

and Er

doping at A position in Sm

on its thermal conductivity

（Sm

1–x–y

）

(x=0.05

0.1; y=0

0.1) ceramic materials were prepared by solid-state synthesis

and their phase structure and thermal physical properties were tested. It is found that the modified（Sm

1–x–y

）

ceramic material has a cubic pyrochlore structure. Due to the change of mass difference and radius difference

phonon scattering increases

average free path decreases

and thermal conductivity decreases. At 600 ℃

the thermal conductivity of (Sm

0.85

0.05

0.1

）

is 1.3 W/(m·K). The co-doping of Yb

and Er

can effectively reduce the thermal diffusivity and thermal conductivity (RT–1000 ℃ ) of ceramic materials

which can be used as candidate materials for thermal barrier coatings.

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