亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Oxygen ion diffusion in RE3TaO7: Why long-range migration of O2− is prohibited in the defective-fluorite structure?

材料科学 萤石 氧气 离子 扩散 航程(航空) 结晶学 化学物理 热力学 冶金 化学 复合材料 物理 有机化学
作者
Guoliang Ren,Hanchao Zhang,Junwei Che,Huangyue Cai,Yidong Hu,Qiaodan Hu,Na Ni,Xiaofeng Zhao,Fan Yang
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:281: 120362-120362 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2024.120362
摘要

Oxides with low O2− lattice diffusion are critical for the development of topcoat materials for next generation thermal barrier coatings (TBCs) working at > 1600 °C to prevent the fast growth of thermally grown oxide (TGO) at the bondcoat/topcoat interface. Here we delve into a comprehensive analysis of the oxygen ion transport characteristics of the recently developed low-, medium- and high-entropy rare earth tantalates (RE3TaO7) for TBCs by a combination of impedance spectroscopy, 18O isotope diffusion tests and atomic-scale simulations. Results show that the RE3TaO7 series display remarkably low oxygen ion diffusion rate (> 3 orders of magnitude lower than the state-of-the-art topcoat material yttria stabilized zirconia, YSZ) despite the presence of abundant oxygen vacancies in the structure. Molecular dynamic (MD) simulations combined with first principles calculations reveal that oxygen ions are strongly trapped by the potential well at the Ta-Ta edge in the tantalates. In addition, the high electrostatic potential (EP) surrounding oxygen vacancies and the high diffusion barriers between rare earth elements also impede oxygen ion diffusion. With low oxygen ion diffusion rate, along with exceptional thermal and mechanical properties reported previously, RE3TaO7 are promising topcoat materials for next-generation TBCs working at higher temperatures. Moreover, this study also provides valuable insights for understanding the O2− lattice diffusion behaviour in RE3TaO7 with a defective fluorite structure, which may benefit the exploration of oxide-ion conductors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
luckone发布了新的文献求助10
2秒前
6秒前
Prof.Z发布了新的文献求助10
8秒前
半_发布了新的文献求助10
9秒前
13秒前
泥豪泥嚎完成签到,获得积分10
18秒前
fffff发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
Lusteri完成签到 ,获得积分10
22秒前
25秒前
26秒前
Prof.Z发布了新的文献求助10
28秒前
xie发布了新的文献求助10
30秒前
33秒前
科研通AI2S应助123采纳,获得10
39秒前
半_发布了新的文献求助10
44秒前
48秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
走四方应助陈住气采纳,获得10
50秒前
luckone完成签到,获得积分10
55秒前
xie完成签到 ,获得积分10
58秒前
Chris完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
耐斯糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
哦豁拐咯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
cchi完成签到,获得积分10
1分钟前
文天完成签到,获得积分10
1分钟前
123发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
半_发布了新的文献求助10
1分钟前
华仔应助莹莹啊采纳,获得10
1分钟前
Prof.Z发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
白兰完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助白兰采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7274446
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8895692
关于积分的说明 18807420
捐赠科研通 6948034
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3205717
关于科研通互助平台的介绍 2377184
邀请新用户注册赠送积分活动 2180523