来源：Journal of the European Ceramic Society
随着“双碳”（碳达峰和碳中和）目标的提出，降低能耗和提高能源效率已成为关键问题。通过高级隔热材料减少热传递是提高能源效率和降低全球总能耗的有效方法。特别是在建筑、制造、航空航天和太阳能集中领域，绝缘材料可用于节省能源并保护绝缘物体免受温度波动的影响。理想的保温材料应具备低密度、低导热性、良好的机械性能和良好的热稳定性的组合。然而，在单个材料系统中协调这些属性是具有挑战性的。因此，理想的保温材料应该是材料内在选择和结构设计的综合结果。尽管传统的隔热材料被广泛使用，但它们无法满足这些要求。例如，聚合物泡沫和碳等非氧化物绝缘材料由于热氧化而不适合恶劣环境。因此，氧化物陶瓷是有吸引力的候选者，但传统的氧化物陶瓷有其局限性，例如高本征导热率，机械性能差和在极端温度下缺乏稳定性。因此，研究人员正在努力寻找性能更好的新型隔热材料。
众所周知，传热有三种基本模式，即传导、对流和辐射。根据玻尔兹曼定律，材料在高温下的热传导主要是辐射传递。维恩位移定律表明，辐射主要集中在可见光和近红外的光谱范围内。因此，能够反射可见光和近红外电磁波的材料可以减少物体吸收的热量并起到热绝缘体的作用。在此背景下，钼酸盐化合物因其良好的光学、化学和热特性而成为功能材料研究的重点，因此受到了相当大的关注。这些化合物通常具有低导热性、良好的热稳定性和耐腐蚀性，使其成为隔热应用的理想选择。
结构是提高保温材料性能的另一个决定因素。为了克服传统保温材料的局限性，研究人员正在探索具有高孔隙率结构的陶瓷保温材料，如气凝胶、多孔材料、泡沫和纤维，常见于高温隔热领域。其中，陶瓷气凝胶由于其低密度和高比表面积而表现出优异的隔热性能。然而，它们的生产成本高且易碎，并且通常会出现强度退化和结构损坏，因此不适合灵活的应用。相比之下，一维陶瓷纳米纤维结合了优异的机械弹性、重量轻、热稳定性和增强的隔热性，是构建多孔结构的首选方法。合成纤维有几种常用方法，包括模板法、自组装法、静电纺丝和离心纺丝。其中，静电纺丝是制备连续陶瓷纳米纤维的一种简单而应用广泛的方法。
近年来，人们对高熵陶瓷 （HEC） 的研究兴趣激增。HEC 是由单个化合物组成的固溶体，具有四个或更多具有相等或几乎相等原子比的主要成分。高熵策略引起的高熵效应、晶格畸变效应、慢扩散效应和鸡尾酒效应会导致意想不到的特性，尤其是在高温绝缘领域。与单组分陶瓷材料相比，HEC 通常表现出优异的热稳定性、更低的导热性以及增强的抗氧化和耐腐蚀性。
在本研究中，我们旨在探索具有优异隔热性能的材料。具体来说，一种新型高熵稀土基(Y0.2La0.2Er0.2Ho0.2Tm0.2)6MoO12通过静电纺丝合成陶瓷纳米纤维，并系统表征了纤维的相结构、微观结构和绝缘性能。（5RE）6MoO12纳米纤维基陶瓷结合了 HEC 的优点和纤维结构的优点，具有极高的近红外光谱反射率、高孔隙率 （83.45%）、超低导热系数、良好的热稳定性，有望在隔热领域得到广泛应用。