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以PVP为添加剂,采用溶胶凝胶法制备ZrW_2O_8粉体,研究添加剂对粉体形貌的影响及其负热膨胀特性。对其前驱体进行热重-差热分析(TG-DSC),以X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对产物结构及形貌进行表征。结果表明所得粉体为单一立方α-ZrW_2O_8相。加入PVP后,可以有效地改变粉体的形貌,随着加入量的增大,粉体的形貌从无规则的团聚体转变为长棒状、扇形及短棒颗粒。原位X射线粉末衍射分析表明,所得ZrW_2O_8粉体具有良好的负热膨胀特性。 相似文献
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采用分步加热固相法成功制备了纯度较高的各向同性负热膨胀材料ZrW2O8 。将ZrW2O8 与ZrO2 按一定比例混合, 在1200 ℃烧结24 h 制备了热膨胀系数可控的ZrW2O8 / ZrO2 复合材料。研究结果表明, 通过改变ZrW2O8 的体积分数, ZrW2O8 / ZrO2 复合材料的热膨胀系数可以控制为负、正或零。当ZrW2O8 的体积分数为37 %时, 复合材料的热膨胀系数接近零。为了得到致密的ZrW2O8 / ZrO2 复合陶瓷, 采用Al2O3 作为烧结剂, 取得了较好的效果。0. 35 wt % Al2O3 的加入可以在不影响复合材料热膨胀性能的前提下, 显著提高复合材料的致密度。 相似文献
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采用化学共沉淀法合成前驱体,前驱体经1150℃烧结得到ZrW2O8/ZrO2复合材料.对ZrW2O8/ZrO2前驱体进行傅里叶变换红外光谱、热重-差示扫描量热分析;通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热膨胀仪对合成样品的晶体结构、断面形貌和热膨胀性能进行表征.研究结果表明:合成的复合材料的组元为α-ZrW2O8和m-zrO2相,化学均匀性良好且易烧结;随着ZrW2O8质量分数增加,复合材料的热膨胀系数减小,其中26%ZrW2O8/ZrO2复合材料在30~600℃的平均热膨胀系数为-0.5649×10-6K-1,近似为0. 相似文献
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《复合材料学报》2008,25(4):137-142
采用化学共沉淀法合成前驱体,前驱体经1150℃烧结得到ZrW2O8/ZrO2复合材料。对ZrW2O8/ZrO2前驱体进行傅里叶变换红外光谱、热重-差示扫描量热分析;通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热膨胀仪对合成样品的晶体结构、断面形貌和热膨胀性能进行表征。研究结果表明:合成的复合材料的组元为α-ZrW2O8和m-ZrO2相,化学均匀性良好且易烧结;随着ZrW2O8质量分数增加,复合材料的热膨胀系数减小,其中26%ZrW2O8/ZrO2复合材料在30~600℃的平均热膨胀系数为-0.5649×10-6K-1,近似为0。 相似文献
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原位反应固相法合成低热膨胀ZrW_2O_8/ZrO_2复合材料 总被引:1,自引:0,他引:1
以分析纯ZrO2、WO3为原料,采用分步焙烧-原位反应固相法成功合成了低热膨胀ZrW2、WO8/ZrO2复合材料,着重研究了不同烧结温度和烧结时间对产物的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热膨胀仪对合成的ZrW2O8/ZrO2复合材料的晶体结构、断面形貌和热膨胀性能进行表征.研究结果表明,在1125、1150、1200℃烧结6h都可以合成高纯度的ZrW2O8/ZrO2复合材料,其组元为α-ZrW2O8和m-ZrO2相;随烧结时间的延长,衍射半峰宽逐渐减小,晶粒在不断长大,致密度相对提高;随着ZrW2O3质量分数增加,复合材料的热膨胀系数减小,其中25%(质量分数)ZrW2O8/ZrO2复合材料在30~600℃的平均热膨胀系数为0.2153×10-6K-1. 相似文献
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热膨胀是影响复合材料性能和使用寿命的主要因素之一。为研究具有低/负热膨胀的复合材料,本文以碳纤维粉、ZrW2O8颗粒和环氧树脂为原料,采用模压法制备了Cf-ZrW2O8/9621环氧树脂基复合材料,研究了碳纤维粉和ZrW2O8颗粒含量对复合材料热膨胀行为的影响规律,并分析了不同温度区间内Cf-ZrW2O8/9621环氧树脂基复合材料热膨胀的变化规律。研究结果表明:在30~200℃范围内,当ZrW2O8颗粒含量不变时,随着碳纤维粉含量的增加复合材料的平均热膨胀系数逐渐降低,其中碳纤维粉含量增加到12%时,复合材料的平均热膨胀系数最低,为29.9×10-6/℃,降低了约60%;当碳纤维粉含量不变时,ZrW2O8颗粒含量逐渐增加到12%时,复合材料的平均热膨胀系数呈现... 相似文献
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用交替射频磁控溅射法在石英基片上沉积并退火制备了ZrW2O8薄膜,测量了薄膜与基片之间的结合力和薄膜厚度,研究了薄膜的负热膨胀特性.结果表明:用磁控溅射方法制备的薄膜为非晶态,表面平滑、呈颗粒状,在1200℃热处理3 min后得到立方相ZrW2O8薄膜,结晶薄膜的颗粒长大,薄膜与基片之间有良好的结合力.立方相ZrW2O8薄膜在15-200℃热膨胀系数为-24.81×10-6K-1,200-700℃热膨胀系数为-4.78×10-6K-1,平均热膨胀系数为-10.08×10-6K-1. 相似文献
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采用WO3和ZrO2复合陶瓷靶材,以射频磁控溅射法在石英基片上沉积制备了ZrW2O8薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、表面粗糙轮廓仪和扫描电子显微镜(SEM),研究了不同工艺参数和不同退火温度对ZrW20s薄膜的相组成、沉积速率和表面形貌的影响.采用高温X射线衍射和Powder X软件研究薄膜的负热膨胀特性.实验结果表明随着溅射功率的增加,薄膜沉积速率增加;而随着工作气压的增加,薄膜沉积速率先增加后减小;磁控溅射沉积制备的ZrW20s薄膜为非晶态,表面平滑、致密,随着热处理温度的升高,薄膜开始结晶且膜层颗粒增大;在740℃热处理3 n血后得到膜层颗粒呈短棒状的三方相ZrW2O8薄膜,在1200℃密闭条件下热处理3 min淬火后得到膜层颗粒呈球状的立方相ZrW2O8薄膜,且具有良好的负热膨胀特性. 相似文献
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采用搅拌摩擦加工(FSP)的方法制备Ni/Al复合材料,并在此基础上添加不同种类稀土氧化物(La2O3或CeO2),通过SEM、EDS、XRD、电子探针(EPMA)和室温拉伸试验研究稀土氧化物对FSP制备Ni/Al复合材料组织和性能的影响。结果表明:Ni/Al复合材料复合区有较明显的Ni粉团聚物存在,Ni-La2O3/Al、Ni-CeO2/Al复合材料中Ni粉团聚物数量减少,尺寸减小。La2O3和CeO2均对Al-Ni原位反应有较大影响,能够促进Al-Ni原位反应的进行,生成更多增强相。Ni-CeO2/Al复合材料与Ni-La2O3/Al复合材料相比,复合区组织更加均匀,增强颗粒Al3Ni含量更多。La2O3和CeO2均能显著提高FSP制备Ni/Al原位复合材料的抗拉强度。Ni-La2O3/Al复合材料的抗拉强度达到221 MPa,Ni-CeO2/Al复合材料的抗拉强度达到238 MPa,两者相比于Ni/Al的复合材料抗拉强度(166 MPa)分别提高了33.1%和43.4%。 相似文献
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以溶胶凝胶法制备负热膨胀材料ZrW2O8粉体并与固相法制备的粉体相比较.对其前驱体进行热重-差热分析(TG-DSC)、以X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)分别对粉体进行物相分析和形貌观测.结果表明溶胶凝胶法比固相法合成温度低,于610℃合成单一立方结构ZrW2O8粉体,并且粉体颗粒比固相法小,为100nm;ZrW2O8粉体有很好的负热膨胀特性,以高温X射线衍射分析,在室温约500℃范围内,溶胶凝胶法制备的粉体的热膨胀系数为-5.93×10-6/K;比固相法(-6.31×10-6/K)的略低. 相似文献
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The cryogenic thermal expansion and mechanical properties of plasma modified ZrW2O8 reinforced epoxy
Xinxin Chu Rongjin HuangHuihui Yang Zhixiong Wu Junfeng LuYuan Zhou Laifeng Li 《Materials Science and Engineering: A》2011,528(9):3367-3374
In this article, epoxy resin reinforced by negative thermal expansion material, ZrW2O8, was fabricated. The surface modification of ZrW2O8 particles was performed via plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process. As a result, a thin film was uniformly deposited on the surfaces of the ZrW2O8 particles, leading to an improvement of compatibility and dispersion of ZrW2O8 fillers inside epoxy matrix. Moreover, the coefficients of thermal expansion (CTEs) of the composite material containing 0-40 vol.% fillers were studied under cryogenic temperatures. The results showed a significant reduction in thermal expansion with increasing ZrW2O8 content. The cryogenic mechanical properties of ZrW2O8/epoxy composites were also investigated, showing the properties were improved by adding ZrW2O8 to certain content. In addition, the mechanical strength and modulus of the composite were observed significantly higher at cryogenic temperature than that at room temperature because of the thermal shrink effect and the frozen epoxy matrix. 相似文献
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以CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃粉体和Al2O3陶瓷粉体为原料,通过在CBS与Al2O3的质量比固定为50:50的玻璃-陶瓷复合材料中添加适量的Bi2O3作为烧结助熔剂,探讨了Bi2O3助熔剂对CBS/Al2O3复合材料的烧结性能、介电性能、抗弯强度和热膨胀系数的影响规律.研究表明:Bi2O3助熔剂能通过降低CBS玻璃的转变温度和黏度促进CBS/Al2O3复合材料的致密化进程,于880 ℃下烧结即能获得结构较致密、气孔较少的CBS/Al2O3复合材料.然而,过量添加Bi2O3将使玻璃的黏度过低,从而恶化CBS/Al2O3复合材料的烧结性能、介电性能及抗弯强度.当Bi2O3的添加量为CBS/Al2O3复合材料的1.5wt%时,于880 ℃下烧结即能获得最为致密的CBS/Al2O3复合材料,密度为2.82 g·cm-3,这一材料具有良好的介电性能(介电常数为7.21,介电损耗为1.06×10-3),抗弯强度为190.34 MPa,0~300 ℃的热膨胀系数为3.52×10-6 K-1. 相似文献