新型的热致收缩化合物和材料

介绍了近5年引起国际科技界兴趣的Sc2(WO4)3,AM2O7和立方ZrW2O8三种结构类型的热致收缩化合物和材料。特别是对在1000多度温度范围内都表现为各向性的高热致收缩化合物－－立方ZrW2O8进行了较全面的介绍，对立方ZrW2O8的改进了探讨。     

铝基钨酸锆复合材料的压力浸渗制备与性能

ZrW2O8化合物在0.3~1 050 K温度范围内都表现出大幅度的各向同性负膨胀特征,因而受到人们的广泛关注。先用共沉淀法合成ZrW2O8化合物前驱体粉末,再经低温热处理以及1 200℃、2 h复合成高纯度的ZrW2O8化合物,最后用压力熔体浸渗法制备成ZrW2O8/6013Al复合材料。经过X射线衍射分析、金相组织观察与分析以及热膨胀仪检测,发现该复合材料有致密度高、ZrW2O8体积分数大(80%)、膨胀系数低(3×10-6/K)等优点,与铝合金材料(热膨胀系数为23.4×10-6K-1)相比,其热学性能大大改善,具有很好的应用前景。     

Zr1-xHfxW2O8的合成及负热膨胀特性的研究

采用固相化学反应的方法 ,成功合成了立方结构的Zr1 -xHfxW2 O8(x =0 ,0 3 ,0 5 ,0 7,1 0 )系列材料。X射线衍射结果表明 ,Hf4 +能替代Zr4 +形成二元固溶体 ,固溶体的晶胞参数与体积随着Hf4 +含量x的增加而降低。采用高、低温X射线衍射的方法测定晶胞参数和体积随温度的变化关系 ,结果表明 :Zr1 -xHfxW2 O8化合物在实验温度范围具有强烈的负热膨胀效应 ,但其负热膨胀系数不随Hf4 +含量x变化。在2 98～ 973K ,Zr1 -xHfxW2 O8线膨胀系数αl 约为 -6× 10 - 6 K- 1 ;在 83～ 2 98K ,Zr0 5Hf0 5W2 O8的αl=-9 6× 10 - 6 K- 1 。变温XRD研究还表明 ,Zr1 -xHfxW2 O8化合物从α ZrW2 O8相向 β ZrW2 O8相的转变温度随Hf4 +含量x的增加而略有升高 ,热重分析 (TGA )研究结果表明 ,Zr1 -xHfxW2 O8在室温大气条件下不吸水     

含钨新材料研究进展

评述了1997年以来我国在含钨新材料研究上的一些进展。用前驱物脱水法制备了ZrW2O8和ZrM o2O8化合物,并证明具有立方晶体结构的ZrW2-XM o2XO8当W:M o为一定范围时都有热伸缩性质,有望成为热伸缩性能优良的材料。用机械-物理固相反应法制得了W S2纳米晶体,并证明其S-W-S纳米簇团为中空球,且W S2纳米晶粒径越小摩擦性能优越,更适用于超真空等领域。用煅烧钨酸铵制成的纳米W O3掺杂ZnS气敏材料对H2S具有较高的选择性和灵敏度。用溶胶-凝胶法和旋转镀膜技术制出的气致变色W O3纳米薄膜,在节能、信息等领域应用前景良好。     

固相反应烧结制备负膨胀陶瓷材料ZrW2O8

以WO3和ZrO2粉末为原料,球磨混匀后经190MPa冷等静压成形,在1200℃下固相反应烧结24h制备出负膨胀系数材料ZrW2O8.试验结果表明,采用固相反应烧结的方法能够经济有效地制备出ZrW2O8块体材料.XRD分析试样的物相组成主要为ZrW2O8,SEM观察了试样的断口形貌.万能膨胀仪测出试样在18～718℃之间的平均线膨胀系数为-5.57×10-6K-1,排水法测出试样室温下的密度为4.81g/cm3.     

烧结工艺对固相法合成ZrW2O8纯度的影响

采用固相法合成了ZrW2O8,究了单次烧结和复烧工艺对ZrW2O3纯度的影响,采用x射线衍射分析方法定量分析了zrW20s的纯度.结果表明,单次烧结和复烧合成的zrW208的纯度分别为89.36%和98.69%,复烧能够显著提高固相法合成的zrW208的纯度.     

尖晶石锰酸锂的第一性原理计算

应用基于全势缀加平面波方法（Full LineAugmented Plane Wave，FLAPW）的第一性原理计算软件Wien2K，对尖晶石LiMn2O4和其理想脱锂终点Mn204化合物进行了研究。优化得到了二者及体心立方相Li的晶体结构，脱锂前后晶格参数以及O原予占位的变化规律和实验结果相一致；采用Rietveld方法计算了脱锂前后LixMn2O4的理论X射线衍射图谱，二者之间的变化规律，和采用同步X射线衍射对竞放电过程的尖晶石LiMn2O4结构进行分析得到结果相一致；理论预测了LiMn2O4的平均放电电压为4．05V，和实验结果相吻合。     

高热导率低热膨胀系数Cu-ZrW_2O_8复合材料的制备与性能

以负热膨胀材料ZrW2O8与金属Cu为原料,分别采用常规烧结法和热压法制备具有高热导率低膨胀系数的新型Cu基复合材料Cu-ZrW2O8,研究ZrW2O8体积分数与烧结方法对该复合材料致密度、热导率及热膨胀系数的影响.结果表明:热压法制备的Cu-50%ZrW2O8复合材料的热导率达173.3 W/(m·K),致密度为91.6%,均明显高于常规烧结样品;热压样品的热膨胀系数为11.2×10-6K-1,稍高于常规烧结样品:在150～300℃温度范围内热处理后该样品的平均热膨胀系数降低到10.87×10 -6K-1,较纯Cu的平均热膨胀系数17×10-6K-1低很多,有望成为一种新型的电子封装材料.     

一种基于同多钼酸盐支撑化合物{[Zn(phen)2]2(γ-Mo8O26)}的合成及其结构表征

本文采用非水热法合成了一个基于同多钼酸盐支撑的化合物{[Zn(phen)2]2(γ-Mo8O26)}(phen=1,10-phenanthroline),并采用红外光谱、热重分析以及单晶X射线衍射等方法对此化合物进行了表征.结果表明,目标化合物{[Zn(phen)2]2(γ-Mo8O26)}中包含一个[γ-Mo8O26]4-阴离子基团与两个[Zn(phen)2]2+配位单元;该化合物通过C-H···O氢键把phen和[γ-Mo8O26]4-阴离子紧紧连接起来,形成了一个三维的超分子结构.     

钙化焙烧粘土钒矿提钒过程的研究Ⅰ焙烧工艺的研究

采用钙化焙烧法对河南淅川粘土钒矿的焙烧工艺进行研究。通过对添加剂及添加量、焙烧温度和焙烧时间的研究,确定了最佳焙烧条件。结果表明,以Ca（OH）2为添加剂,其钙元素的添加量为钒矿的5%,900℃焙烧3 h的效果最佳。采用XRD和SEM等主要测试手段对钒矿和焙烧产物的晶相结构和显微结构进行表征,结果显示,钒矿中钒化合物为KAlV2Si3O10（OH）2,当分别采用CaO,CaCO3和Ca（OH）2作为添加剂时,其钒化合物分别转化为Ca2NaLiCrV3O12,Ca3LiMgV3O12和Ca2KMg2V3O12。由晶体数据和浸出实验可知,当钒的晶体结构由单斜晶系转化为立方晶系,且转化后晶体的晶胞参数越大时,钒的浸出率就越高。     

Synthesis and Study on Physical Properties for Magnetic Superconductor RESr2RuCu2O8（RE = Gd and Eu）

Single-phase magnetic superconductors RESrzRuCuzOs(RE = C,d and Eu) were successfully synthesized and investigations on their physical properties were carried out. It is found that the structure of the compounds is similar to that of YBa2Cu307 and its superconductivity coexists with weak ferromagnetic order in both compounds. The compounds exhibit magnetic order below TM = 130 and 136 K and superconducting below TC^onset = 35 and 46 K, respectively, for RE = Eu and Gd samples. There is slight difference in the magnetic properties between RE = Euand C,d compounds owing to various magnetic moments for C,d3 and Eu3 .     

Bi2O3、Dy2O3掺杂对8YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Bi2O3和Dy2O3的8YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h。分别研究Bi2O3和Dy2O3的不同掺量对试样的致密度、电导率的影响。结果表明Bi2O3可促进试样的烧结,在300～400℃掺Bi2O3可提高试样的电导率,在400～700℃掺Bi2O3使试样的电导率下降。在8YSZ试样中掺Dy2O3后,试样的致密度、电导率均降低。     

Y_2W_3O_(12)和Yb_2W_3O_(12)的制备及其负热膨胀性能

利用液相沉淀法制备了Y2W3O12和Yb2W3O12粉体。经室温XRD测定,Y2W3O12(空间群为Pnca)和Yb2W3O12(空间群为Pbcn)皆为单一的正交相。在50-800℃温度区间对两种粉体进行高温XRD测试,并利用软件TOPAS3.0对其在不同温度下的XRD图谱进行精修,发现Y2W3O12和Yb2W3O12都具有较大的负热膨胀特性,经计算两者的线热膨胀系数(αl)平均值分别为-6.38×10-6℃-1和-4.18×10-6℃-1。与高温固相反应法相比,液相沉淀法大大缩短了粉体的合成周期,降低了合成温度。     

水热法制备Y2O3：Eu及其发光性能的研究

利用水热法制备立方相Y2O3：Eu红色荧光粉.在不同掺杂浓度、不同溶液pH值的系列样品中,均观测到Eu3＋离子的特征发射.荧光强度与Eu3＋离子掺杂浓度关系研究表明：在不同掺杂浓度中,Eu3＋离子掺杂浓度为9%时其相对发射强度最强.在不同溶液pH值所获得的样品中,以溶液pH等于6制备的样品发光效果最好.此外通过与商用Y2O3：Eu红色荧光粉比较,发现其荧光强度相当.因此,与传统高温固相法相比,水热法合成Y2O3：Eu红色荧光粉是简单易行方案.     

Phase control of magnetron sputtering deposited Gd2O3 thin films as high-κ gate dielectrics

Gd2O3 thin films as high-κ gate dielectrics were deposited directly on Si(001) substrates by magnetron sputtering at a pressure of 1.3 Pa and different temperatures. X-ray diffraction results revealed that all the films grown from 450 to 570℃ were crystalline, and the Gd2O3 thin films consisted of a mixture of cubic and monoclinic phases. The growth temperature was a critical parameter for the phase constituents and their relative amount. Low temperature was favorable for the formation of cubic phase while higher temperature gave rise to more monoclinic phase. All the Gd2O3 thin films grown from different temperatures exhibited acceptable electrical properties, such as low leakage current density (JL) of 10-5 A/cm2 at zero bias with capacitance equivalent SiO2 thickness in the range of 6-13 nm. Through the comparison between films grown at 450 and 570℃, the existence of monoclinic phase caused an increase in JL by nearly one order of magnitude and a reduction of effective dielectric constant from 17 to 9.