中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所傳來(lái)振奮人心的消息，科研人員近期在熱敏陶瓷材料領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。他們成功研發(fā)出一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特、性能卓越的新型熱敏陶瓷材料，相關(guān)研究成果已在國(guó)際權(quán)威期刊《微尺度》上發(fā)表。

傳統(tǒng)高溫敏感材料在極端溫度條件下往往面臨性能不穩(wěn)定的挑戰(zhàn)，這限制了其在高溫環(huán)境下的應(yīng)用。而近年來(lái)，高熵材料因其多元素晶格結(jié)構(gòu)帶來(lái)的熵穩(wěn)效應(yīng)，在熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性方面展現(xiàn)出巨大潛力。然而，高熵材料的強(qiáng)晶格無(wú)序性卻導(dǎo)致載流子遷移率大幅下降，進(jìn)而影響了材料的電輸運(yùn)性能。

為了克服這一難題，中科院新疆理化所的科研人員采用了創(chuàng)新的熵工程協(xié)同異價(jià)取代策略。他們通過(guò)引入多元稀土離子，并利用Sr2?離子的異價(jià)摻雜，有效提升了材料的氧空位濃度，從而實(shí)現(xiàn)了電子傳輸特性和晶格穩(wěn)定性的雙重優(yōu)化。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種新型熱敏陶瓷材料不僅具有孿晶疇、晶格畸變和動(dòng)態(tài)重構(gòu)等穩(wěn)定特征，還顯著增強(qiáng)了溫度-電阻響應(yīng)的線性度和高溫服役穩(wěn)定性。該材料的工作溫度范圍極廣，從零下50℃到1150℃均能保持穩(wěn)定性能。其熱穩(wěn)定性極高，在1000小時(shí)的老化測(cè)試中，漂移率僅為1%以下，電阻溫度系數(shù)更是高達(dá)0.223%/K。

這一創(chuàng)新成果為高溫極端環(huán)境下的傳感技術(shù)應(yīng)用提供了有力支持。新型熱敏陶瓷材料憑借其出色的性能，有望在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、新能源汽車(chē)熱管理系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用?？蒲腥藛T表示，這將為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展注入新的活力，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。