高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。 针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B10O30)结构多位点高熵设计的储能增强策略,实现了四方钨青铜高熵电容器优异的储能性能。原子尺度结构分析表明,A位等摩尔比的多位点高熵设计打破了TTB陶瓷固有的A1/A2位点选择性,且A位的组分无序诱导了TTB结构的NbO6八面体畸变。其中,Nb1原子优先沿极性c轴位移,Nb2原子表现为面内无序。两种Nb位点不同的极化行为,一方面扰动了长程铁电有序,另一方面在局域尺度上,保留了沿极性c轴的强偏心位移。这一独特的结构特性增强了弛豫特性、降低了滞后效应,并在外加电场下保持较高的极化强度,进而在(Na1/6K1/6Sr1/6Ag1/......阅读全文

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

  高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。  针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A2

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B

高熵设计攻克陶瓷电容器高温储能瓶颈

  近日,西安交通大学前沿院教授娄晓杰课题组在提升钛酸铋钠基多层陶瓷电容器的高温储能性能方面取得新进展。团队与合作者在钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷的A/B位引入异价异尺寸阳离子,有效提高了材料的构型熵,进而增强了局域晶格应变的不均匀性。该策略显著抑制了载流子的迁移,从而改善了陶瓷在高温下的绝缘性能与储能性

新型高熵热敏陶瓷材料研发成功

  针对航空航天发动机状态监测及新能源汽车热管理系统等高温极端环境下的应用需求,高温热敏传感器需同时具备宽温域稳定性与高灵敏度特性。传统热敏材料在极端温度下易出现性能失稳,而新兴高熵材料通过多元素晶格占据形成的熵稳效应,展现出优异的热/化学稳定性和协同强化机制。但是,高熵材料的强晶格无序性导致载流子

兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展

目前我国使用的热防护涂层材料,基本上是依据国外的相关材料、标准等来设计的。而针对新型热防护材料各国都在开展研究,国外的相关材料也属于技术保密。近日,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心磨损与表面工程课题组,针对航空航天用高性能热防护陶瓷材料开展了系统研究工作。研究人员研究了A2B2

兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展

  A2B2O7型高熵陶瓷组分具有可调空间大、氧空位浓度高等特性,在新型热防护涂层用陶瓷材料中有较强的竞争优势。该类型高熵陶瓷可分别或同时在A位和B位两个位点进行高熵化组分调控,使其晶胞中存在严重晶格畸变,表现出较高的质量无序度、离子尺寸无序度和电荷无序度。这些特殊效应能够显著提升材料综合性能,使其

美国开发出可快速发现高熵陶瓷的方法

  美国杜克大学(Duke University)科研人员开发出一种可快速发现高熵陶瓷的卷积算法cPOCC。高熵陶瓷结合了高熵合金和陶瓷的特性,涵盖了碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等,具有优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性,可应用于耐磨和耐腐蚀涂层、热电材料、电池等。  这种新计算方法用于

高熵碳化物陶瓷辐照性能评价方面取得进展

  高熵碳化物陶瓷是由五种或五种以上陶瓷组元形成的固溶体,具有优异的抗高温蠕变、耐腐蚀、抗氧化性能,以及潜在的抗辐照特性,有望作为先进核能系统的候选结构材料。  近日,中国科学院近代物理研究所核能工程材料室在高熵碳化物陶瓷材料研发及辐照评价研究方面取得进展。研究利用放电等离子烧结法(SPS)制备了高

兰州化物所高熵陶瓷电磁波调控研究获进展

  与以焓调控为主导的传统材料不同,高熵陶瓷材料创新性地采用以熵调控为主导的设计思路,多组分近乎无限的排列和组合,显示出独特的力学、电学、磁学和物理化学性能,在热防护、储能、电磁波吸收和催化等领域具有潜力。然而,高熵陶瓷在电磁波调控方向的研究鲜有报道。  中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材

2024-Park-AFM第三位奖学金获奖名单公布

2024年度Park AFM奖学金第三位获奖人为西安交通大学前沿科学技术研究院先进电子中心的高阳飞博士, 高博士导师为中心主任娄晓杰教授(国家级别青年人才)。高阳飞博士作为2024年第三位获得Park AFM奖学金的研究人员,他连续两年使用Park AFM发布最新成果在《Nature Communi

解锁电容器储能新范式

近日,西安交通大学电信学部电子科学与工程学院教授周迪团队在电介质储能领域取得重要进展。团队提出了一种极化玻璃态策略,为推动电介质储能电容器及其相关功能的发展提供了一个可行的范式。该研究成果发表在《自然通讯》。多层陶瓷电容器(MLCCs)凭借其高功率密度、快速充放电特性和固态储能安全性等突出优势,已成

铁电材料中的大电卡效应的应用前景

  制冷是人们日常生活中必不可少的事情, 从水果、蔬菜、肉类保鲜, 到空调的使用, 再到医用方面的核磁共振成像等, 都需要制冷。普通的压缩机制冷的方法已经差不多到了其极限, 并且其排出的有机气体, 直接破坏嗅氧层, 引起了温室效应, 对环境的破坏作用已越来越受到人们的重视。寻找新的制冷方式成为一项刻

姚熹院士:向世界铁电陶瓷领域传递中国声音

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我国西北地区最大百万调峰机组应用纳米高熵陶瓷涂层

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/5/522785.shtm“十四五”以来,甘肃新能源呈现出规模化、集约化发展的强劲势头。截至2023年底,甘肃新能源装机规模超过5000万千瓦,占电力装机比重超过60%,占比居全国第2。为实施清洁陇电外送,甘肃

激光粒度仪在钛酸钡粒度检测中的应用

  钛酸钡及其行业发展    钛酸钡是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用zui广泛的材料之一,被誉为”电子陶瓷工业的支柱。   钛酸钡又称偏酸钡,溶于浓硫酸、盐酸及氢氟酸,不溶于热的稀硝酸、水及碱。钛酸钡现有五中品形,即:正方晶形、立方晶形、协方晶形、三方晶形和六

兰州化物所纳米高熵陶瓷涂层在165MW煤电机组完成能效测试

新疆作为中国煤仓,占全国煤炭资源预测储量的40.6%,是全国能源保供的重要支撑。不过,新疆准东高碱煤易导致锅炉结焦、高温腐蚀、爆管、煤耗高、热效率低等问题,影响电站锅炉的安全性和经济性。常规方法如炉膛结构改造、燃烧参数调整、掺烧高岭土、热喷涂防护等技术并未真正解决行业难题。中国科学院兰州化学物理研究

上海硅酸盐所高熵超高温陶瓷基复合材料研究获进展

  作为新型高速飞行器研制的关键技术之一,热结构是保障飞行器极端环境安全服役的基石和关键。纤维增强超高温陶瓷基复合材料从根本上克服了陶瓷材料固有的脆性,同时具有轻质、耐超高温、抗氧化烧蚀、可设计性强等优点,成为新型高速飞行器热结构的首选材料,具有重要的科学意义和工程应用价值。随着新一代高速飞行器朝着

纳米“高熵铠甲”破解电厂“顽疾”

  在中国西北的戈壁深处,新疆凭借其得天独厚的资源禀赋,成为煤炭资源接续区和战略性储备区。其中,准东煤田的储量达到3900亿吨,是中国最大的整装煤田。在火力发电领域,燃煤成本占发电总成本的70%~80%。准东煤因价格便宜、储量丰富,在西北地区使用尤为普遍。然而,这种高碱煤容易导致锅炉结焦、高温腐蚀、

科学家制备出高熵多孔陶瓷材料,可耐2千度高温

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515876.shtm近日,华南理工大学材料科学与工程学院研究员褚衍辉团队通过多尺度结构设计,成功制备出兼具超强力学强度和高隔热的高熵多孔硼化物陶瓷材料。同时,该材料还展现出了2000摄氏度高温稳定性。相关

何华武:奔向“风驰电掣”的高铁梦

何华武 中国工程院供图收到《中国科学报》的采访函后,中国工程院院士何华武亲手写下近万字的中国高铁建设回忆文章。朴素的文字背后,是一位铁路“战士”追梦中国高铁的深情与努力。何华武是中国高铁技术的主创人和主要实施推广人之一,中国铁路第六次大面积提速、首条运营时速350公里的京津高速(城际)铁路工程、世界

“非决速步”效应优化高熵海水催化

10月22日从海南大学获悉,该校材料科学与工程学院教授涂进春团队,在高熵海水催化研究方面取得新进展。该团队揭示在多元复合材料催化过程中的“非决速步”的关键作用,为高效海水电解催化剂的设计提供了新思路,对推动海南清洁能源转型具有重要战略意义。相关成果近日在《先进功能材料》发表。据介绍,高熵材料具备多活

微波介质陶瓷

微波介质陶瓷(MWDC)是指应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段,300MHz~300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷,是近年来国内外对微波介质材料研究领域的一个热点方向。这主要是适应微波移动通讯的发展需求。  微波介质陶瓷主要用于用作谐振器、滤波器、介质天线、介质导波回路等

等离子清洗机,提升多层陶瓷外壳封装效果

  多层陶瓷外壳是由多层金属化陶瓷、底座和金属零件采用Ag72Cu28焊料钎焊而成。  镀环节前,外壳表面不可避免形成各种沾污,包括微尘、固体颗粒、有机物等,同时由于自然氧化,还有一层氧化层。  镀前必须清洁镀件表面,否则将影响镀层与基体的结合力,造成镀层起皮、起泡。  为了去除这类污染物,采用甲苯

反铁磁多层膜全电学调控实现

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反铁磁多层膜全电学调控实现

安徽大学王守国教授团队实现了外延应力下超薄反铁磁多层膜中垂直交换偏置的全电学调控。相关研究成果日前发表在《自然·通讯》上。交换偏置效应起源于铁磁/反铁磁界面处的交换相互作用,体现为磁滞回线沿外磁场方向的偏移。其在具有垂直磁各向异性的多层膜体系中的有效调控,对于构建高密度、高速度及高能效的新型磁存储和

京广高铁开通在即:高铁发展再提速

  1000多公里的距离,8个小时就能坐个来回。随着京广高铁开通在即,从北京到武汉实现“早出晚归”将不再是难事。  11月29日,在中国工程院院长周济,铁道部党组成员、副部长卢春房等的陪同下,近30名中国工程院、中国科学院院士观摩考察了京广高铁北京—武汉段。中国工程院院士、铁道部总工程师何

高熵金属玻璃电化学析氢

  随着工业市场经济的高速发展,化石燃料的过度开采及使用所造成的全球生态环境危机已经成为人类命运共同体需要面临的首要挑战。今年,习近平主席在第75届联合国大会提出了我国在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的总体战略目标。氢能,作为最具可持续性和可再生的绿色能源,将在实现碳中和道路

Nature:我国科研团队突破电卡制冷效应工程应用瓶颈

   12月23日,上海交通大学机械与动力工程学院副教授钱小石、教授陈江平团队,与物理学院、自然科学研究院特别研究员洪亮课题组、化学化工学院教授黄兴溢课题组组成的跨学科交叉研究团队,通过精巧设计分子缺陷调控弛豫铁电材料,制备了一种极化高熵高分子,显著提高低电场下的巨电卡效应,并首次将循环寿命提高至逾

铁电和反铁电薄膜热开关领域获得重要进展

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