常爱民课题组：高致密度高温热敏复合陶瓷研究方面取得进展

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冷烧结工艺（CSP）通常用于高温 (< 1000 ℃) 陶瓷的低温度烧结。高温复合陶瓷的烧结方法很多，常用方法有热压烧结、热等静压和放电等离子体烧结等。这些方法通常在高温和高压下使高温复合陶瓷实现致密化，可以满足具有高熔点的复合陶瓷的烧结需求。但这些方法不仅增加了能耗，而且通常对实验装置要求高。因此，探索具有高熔点和高烧结温度 (≥ 1000 ℃) 复合陶瓷的低温烧结技术具有重要意义。

　　图：0.3CaCeNbWO8-0.7LaMnO3 复合陶瓷的微观结构

　　中国科学院新疆理化技术研究所材料物理与化学研究室常爱民研究团队，多年来致力于热敏陶瓷材料与器件的研究和应用。该团队利用冷烧结技术和传统固相反应烧结工艺相结合，从复合陶瓷相结构入手，选取了具有四方相的白钨矿CaCeNbWO8和具有正交相的钙钛矿LaMnO3复合，实现了高熔点高烧结温度0.3CaCeNbWO8-0.7LaMnO3复合陶瓷材料的致密化 (相对密度高达94.5%)，并主要研究了该复合陶瓷材料的相结构、微观形貌和老化性能之间的关系。通过原位X射线衍射数据 (HT-XRD) 分析了相转变对电学性能的影响；通过X射线光电子能谱（XPS）分析了复合陶瓷中Ce4+转变成Ce3+对电学性能的影响；该陶瓷材料在200-800℃温度区间表现出很好的负温度系数特性，老化率小于2%，有望作为高温热敏电阻材料应用于高温环境的温度测量与监控。
　　相关研究成果已发表于《美国陶瓷会志》(J. Am. Ceram. Soc.)上，中科院新疆理化所为第一完成单位，在读博士研究生付志龙为第一作者，张博副研究员和常爱民研究员为通讯作者。  
　　该研究工作得到国家自然科学基金、中科院青促会等项目资助。  
      论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jace.17353


      文章来源：新疆理化所
      常爱民，男，汉族，1967年生于新疆，中共党员，工学博士，研究员，博士生导师，2002年于电子科技大学获工学博士学位，2004年9月至2005年9月于英国帝国理工学院（Imperial College　London）做访问学者。现任中国科学院新疆理化技术研究所材料物理与化学研究室主任，新疆电子信息材料与器件重点实验室主任，中国物理学会第九届理事会理事，中国仪器仪表学会传感器分会常务理事，全国工业陶瓷标准化委员会功能陶瓷分技术委员会委员，中国科学院大学教授。目前已在Appl. Phys. Lett.、Small、J. Eur. Ceram. Soc.等期刊发表SCI论文70余篇，授权中国发明专利16项，制订电子元器件产品标准3项。承担国家863、国家自然科学基金、中科院战略先导专项、中科院科研装备研制、技术基础科研、批生产攻关、新品研制等项目20余项。 已培养博士研究生11名，硕士研究生15名，目前在读博士研究生2名，在读硕士研究生7名。