负热膨胀材料的研究及应用

综述了近年来发现的负热膨胀材料的种类及负热膨胀机理,着重介绍正负膨胀材料的复合,制备可控膨胀、低膨胀、近零膨胀材料及其应用前景。

Cr_(2(1-x))(HfMg)_(x)Mo_(3)O_(12)固溶体相变及热膨胀性能的研究

利用固相烧结法制备出Cr_(2(1-x))(HfMg)_(x)Mo_(3)O_(12)系列材料,能有效降低Cr_(2)Mo_(3)O_(12)的相变温度,并改善其热膨胀性能。研究了(HfMg)^(6+)掺杂量对材料相变和热膨胀的影响。结果表明,该系列材料单斜相到正交相的相变温度明显降低,随着(HfMg)^(6+)参杂量的增加,转变为正交相结构后材料的热膨胀系数逐渐减小接近零膨胀。当x≥0.7时,该材料在室温下展示为宽温度范围的近零膨胀性,意味着该材料在诸多领域都有潜在的应用前景。

可控膨胀材料HfMgW_(x)Mo_(3-x)O_(12)的研究

近零膨胀材料能减小热应力对材料的影响,具有较广的应用前景。本实验采用固相烧结法制备出HfMgMo_(3-x)W_(x)O_(12)(x=0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3)的固溶体。随着W含量的逐渐增加,该固溶体在1≥x≥0.5之间发生了单斜相到正交相的相变,同时能有效调节其热膨胀性能。HfMgMo_(2.5)W_(0.5)O_(12)和HfMgMo_(2)WO_(12)的热膨胀率接近于零,分别为α_(0.5)=-3.08×10^(-7)℃^(-1)、α_(1)=-1.64×10^(-7)℃^(-1)(20~480℃)。