各向同性負膨脹系數(shù)材料ZrW-,2-O-,8-的研究與制備.pdf

1、近年來新發(fā)現(xiàn)的三種新型負熱膨脹氧化物材料為AM<,2>O<,8>,AM<,2>O<,7>和A<,2>(MO<,4>)<,3>類材料,在三種類型的負熱膨脹材料中AM<,2>O<,8>類材料是各向同性的,最典型的是ZrW<,2>O<,8>.ZrW<,2>O<,8>具有簡單立方的晶體結構,在0.3K~1050k溫度范圍內其線膨脹系數(shù)α=-8.7×10<'-6>K<'-1>,ZrW<,2>O<,8>產生NTE的根本原因是由其本身的骨架結構決定的

2、,由共頂點的ZrO<,6>八面體和WO<,4>四面體組成的骨架結構中存在的RUMs導致NTE.但由于ZrW<,2>O<,8>只在很窄的溫度范圍內熱力學穩(wěn)定,反應合成相當困難.并且反應合成的ZrW<,2>O<,8>要快速冷卻到室溫保持亞穩(wěn),否則將分解成WO<,3>和ZrO<,2>;另外,鎢氧化物在高溫下容易揮發(fā),合成反應必須在密閉的體系中進行.該實驗利用固相反應法和化學沉淀法經濟有效地合成出了ZrW<,2>O<,8>樣品,直接固相反應法合

3、成ZrW<,2>O<,8>要在1200℃進行24h的反應,反復研磨分步固相反應法可將最后合成溫度降到1000℃;在化學沉淀法中要使pH=2-3,才能使Zr<'4+>和WO<,3><'2->完全沉淀出來.用化學沉淀法得到的前驅物在1200℃反應6h,就有大量的ZrW<,2>O<,8>生成.膨脹儀測出ZrW<,2>O<,8>樣品在18℃~718℃之間膨脹系數(shù)為負,其中18℃~218℃之間的膨脹系數(shù)為-7.2×10<'-6>K<'-1>,21