一种负热膨胀性材料的物相结构分析

用高温固相反应法制备了一种负热膨胀性材料 ,经X射线衍射分析证明为单一物相ZrW2 O8,进而确定了ZrW2 O8为简单立方晶系 .精化的晶胞参数a =0 .92 2 0 0nm ,计算了单位晶胞中含有的ZrW2 O8分子数目Z =4以及平均晶粒尺寸D =79nm、单位晶胞体积V =0 .78378nm3和比表面积S =1.4 9× 10 5cm2 /

钛酸铅基化合物的结构与负热膨胀性

钙钛矿结构的PbTiO_3陶瓷(PT)是类重要铁电材料,其奇异性在于热膨胀系数为负(体热膨胀系数-1.62×10^(-5)℃,RT～490℃),即负热膨胀材料(NTE),若以NTE材料PbTiO_3为基,通过加杂或固溶方式合成ABO_3化合物,实现热膨胀系数调控,从而对钛酸铅基功能陶瓷的性能进行"设计"和"裁剪"。合成了系列PT-ABO_3化合物,用XRD、中子衍射、RAMAN、红外、XPS等手段进行结构表征和NTE机理分析,发现在A位掺杂的固溶体中,只有Cd的掺杂表现出反常的晶体结构,使PbTiO_3的轴比与负热膨胀性能同时增加,而Ca、Sr、Ba、La等替代使c/a轴比降低,负热膨胀性下降,热膨胀系数由负到正变化;在复合替代的固溶体中,PbTiO_3-BiBO_3(B=Fe,(Zn,Ti)1/2)体系中,BiBO_3掺杂使轴比与居里温度同时增加。

金属有机框架结构材料的负热膨胀性

框架结构材料如Zr W2O8,Zr Mo2O8等,因其特有的原子排列方式往往呈现出负热膨胀性(NTE)等特殊性能。沸石和普鲁士蓝结构材料由于其特有的骨架构型,也表现出了负热膨胀性能,即体积随温度的升高而收缩。近年来,以配位化学为基础发展起来的金属有机骨架结构(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料正迅猛发展,新的结构不断被发现,其中不乏一些物质也表现出了负热膨胀性,如IRMOFs,HKUST-1,MIL-53等,且一些物质具有巨大的负热膨胀系数,如Ag3Co(CN)6。MOFs材料的负热膨胀性起源于其骨架中桥连原子垂直于连接方向的横向振动,而MOFs材料的热膨胀性能还涉及到配体的柔性带来的影响以及变温过程中配体的转动等行为。综述了MOFs材料的反常热膨胀性研究近年来取得的进展及展望,以期引发更多的学者对该领域的研究兴趣。

负热膨胀材料的研究现状及展望

概述了负热膨胀材料的发展历程及国内外研究进展和发展方向,介绍目前所发现的负热膨胀材料的种类及结构特征,整理归纳国内外对负热膨胀的微观机理的认识,综述制备负热膨胀材料的传统工艺和新工艺方法,并主要介绍近年来对负热膨胀材料机理的新认识和主要研究成果,探讨负热膨胀材料研究所面临的问题和潜在的应用价值。

氧化物材料负热膨胀机理

氧化物的负热膨胀性（ＮＴＥ）是由于在其开放式的骨架结构中，有二配位的桥氧键产生横向热运动，以及引起的多面体热摆动和耦合作用使非键合Ｍ－Ｍ１键距变短，导致单胞体积缩小；各向同性ＮＴＥ氧化物在复合材料及其相关技术领域具有更广泛的应用价值．

Gd_xTm_(2-x)W_3O_(12)(x=0.5,1,1.5)的制备和负热膨胀性的研究

在GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）系列固溶体中,当Gd的含量较低（x=0.5）时,其室温稳定相为正交相;当Gd的含量较高（x=1,1.5）时,其室温稳定相为单斜相,但在高温时转变为正交相。采用高温淬火的方法,使GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）高温时的正交相保留至室温。通过TG-DSC和高温XRD研究了其吸水、相变和热膨胀性,结果表明：当x=0.5时,Gd0.5Tm1.5W3O12的吸水性较弱,而当x=1和1.5时,其吸水性增强;GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）在500℃以下,其正交相是稳定的;GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）在200-500℃的区间均具有较大的负热膨胀性,并且其负热胀系数随着Gd的含量增加而增大。

A_2(WO_4)_3(A:Al,Y,Sc)粉体的制备及热膨胀性能

利用高温固相反应法制备A2W3O12(A:Al,Sc,Y,下同)负热膨胀材料,利用X射线衍射仪测定材料的晶体结构、晶胞参数及晶胞体积,结果表明:随A3+半径增大,A2W3O12的晶胞参数和晶胞体积增大。热膨胀系数测试结果表明:A2W3O12具有良好的负热膨胀性能,热膨胀系数绝对值随A3+半径增大而增大。以Sc2W3O12为复合相制备Si基Si/Sc2W3O12复合材料,Sc2W3O12的加入可有效降低复合材料热膨胀系数的绝对值。

负热膨胀化合物钨酸锆（ZrW2O8）

世界上的大多数物质都具有热胀冷缩的特性，但也存在着另一类物质，对它们加热时会发生热收缩现象．这类物质称为负热膨胀物质(negative thermal expansion，简称为NTE)．美国加州大学Santa Cruz分校的Z．Schlesinger教授所领导的研究组对此开展了工作，他们认为复合的振动模式导致了这类NTE物质的存在．

激光快速烧结合成HfW_2O_8及其特性的研究

采用激光烧结的方法快速合成HfW2O8陶瓷,X射线衍射(XRD)和拉曼光谱分析表明,合成物的主要成分是立方相的HfW2O8含有极少量的正交相,这是由于样品在凝固的过程中温度从熔池到周围环境迅速降低会产生较大的压应力,压应力约在0.6GPa左右。扫描电镜(SEM)观察表明,晶粒沿激光扫描的方向取向生长,形貌为柱状晶,排列错落有致,均匀致密,晶粒内少有气孔,尺寸在几10μm左右。