来源：X-MOL
镧-铈氧化陶瓷因其低热导率、高熔点和优异的晶体结构，在高温绝缘领域受到广泛关注。然而，其在高温环境中的应用受到低温区（200–400°C）热收缩效应和较差机械性能的严重限制。在这项工作中，通过对镧-铈氧化物与稀土阳离子（Y3+、Sm3+、Gd3+、Yb3+）进行渐进掺杂，制备了一系列具有不同构型熵的镧-铈氧化物陶瓷。研究了基于镧-铈氧化物的陶瓷在不同构型熵下的化学键强度与其热膨胀系数和机械性能之间的关系。所有具有不同构型熵的镧-铈氧化物基陶瓷，其氟化石结构均存在无序缺陷。通过多原子掺杂提高镧-铈氧化物的化学键强度，可以显著改善低温区的热收缩效应。系统化学键强度的提高提高了镧-针氧化物陶瓷的机械性能。弹性模量从 81.47 ± 1.70 GPa 增加到 148.12±4.13 GPa，弯曲强度从 50.67±3.51 MPa 提升到 147.60± 2.33 MPa，硬度从 5.03 ± 0.16 GPa 提升到 9.60± 0.14 GPa。此外，基于镧-铈氧化物的陶瓷（La0.6Y0.2Sm0.2）2Ce2O7 热导率较低（1.84 W/m·K，500 °C），这主要归因于阳离子平均半径差异与多原子混合布置的协同效应。 因此，该研究中的镧-铈氧化物基陶瓷有望成为新型高温绝缘材料的候选材料。