负热膨胀填料钨酸锆

江苏大学材料学院以二氧化锆（ZrO2）和三氧化钨（WO3）为原料，采用化学固相分步法制备了钨酸锆（ZrW2O8）粉体。具体工艺过程为：将球磨好的ZrO2和WO3混合物30g（按Zr^4＋和W^6＋的量比为1：2），在600℃、800℃和900℃下分别保温4h、8h、12h，之后在硅钼炉中1200℃烧结4h，立即取出淬火，得到浅灰绿色的ZrW2O8。最后用球磨机细化，平均粒径达0．6μm，线膨胀系数约-5．02×10^-6／K。以所制得的负热膨胀系数钨酸锆和二氧化硅（SiO2）分别与E-51环氧树脂、     

负热膨胀材料ZrW2O8制备方法的研究进展

各向同性负热膨胀氧化物ZrW2O8是极具应用潜力的结构、功能材料.由于其热力学稳定的温度范围窄,材料合成困难,因此,如何提高产物纯度、降低生产成本是今后该材料研究的主要方向之一,也是改善ZrW2O8的性能和应用的关键因素.本文综述了ZrW2O8粉体、薄膜、单晶及其复合材料制备方法的研究现状,比较了不同制备方法的优缺点,分析了不同制备方法对ZrW2O8形貌及材料性能的影响,并展望了ZrW2O8制备方法的发展趋势及材料的应用前景.     

超支化液晶/Al_2O_3/环氧树脂复合材料电性能研究

采用机械共混及模压成型工艺将Al2O3粉体,含H20哑铃状液晶化合物(HLCP)与环氧树脂(E-51)共混制备了HLCP/EP/Al2O3复合材料。研究了Al2O3含量对材料热稳定性、导电性能、导热性能及热膨胀的影响。结果表明:材料的导热系数、介电常数及热稳定性随Al2O3含量的增加而增大,当Al2O3粉体质量分数达到70%时,材料导热系数是纯环氧树脂的1.7倍;介电损耗、线膨胀系数随Al2O3含量的增加而减小,当Al2O3粉体质量分数为60%时,介电常数为3.71。同时,由于HLCP网格的存在,降低了材料的内耗,提高了复合材料的玻璃化转变温度,增强了电性能。     

放电等离子烧结和快速热压工艺制备具有低或负热 膨胀系数钨酸锆块体(英文)

采用快速热压工艺(放电等离子烧结和感应加热热压),利用ZrW2O5粉料制备了负热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,CTE)钨酸锆 (ZrW2O8)陶瓷体材料.这两种工艺可在烧结过程中保留负CTE材料钨酸锆所需的结构和相组成.结果表明:改变工岂参数,如热压温度和保温时间, 可以调节ZrW2O8陶瓷的CTE从-9×10-6/K到+9×10-6/K变化.首次采用ZrW2O8作为填料与轻金属钛复合制备了零膨胀复合材料.     

燃烧法合成高纯度负热膨胀材料ZrW2O8粉体

采用燃烧法在较低温度下成功合成了各向同性的负热膨胀材料ZrW2O8粉体.用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱综合分析和研究了反应过程中炉温、硼酸和尿素含量、W6 与Zr4 的摩尔比对合成ZrW2O8纯度的影响.结果表明:燃烧法可以合成高纯度、粒径为0.5μm的ZrW2O8粉体.燃烧法合成高纯ZrW2O8的最佳条件是:炉温为500℃,硼酸的摩尔分数为10%,(NH2)2CO与(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O ZrOCl2·8H2O的质量比为2∶1,(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O与ZrOCl2·8H2O的摩尔比为1∶3.2.所合成的ZrW2O8在50～700℃之间的线膨胀系数a=-5.08×10-6/℃,其线膨胀系数与温度的关系符合方程dL/L0=-1.4×10-2-4.5×10-4T(50℃≤T≤700℃).     

立方ZrW2O8结构类型热收缩固溶体Zr1-χMχW2-yM'yO8-z/2的研究进展

综合介绍了最近十多年,立方ZrW2O8结构类犁固溶体Zr1-xMxW2-yM'yO8-z/2(M:Hf4+,Ti4+,Sn4+,Al3+,In3+,Fe3+,Cr3+,Mn2+,RE3+;M':Mo6+, V5+)的研究进展和主要研究成果.由生成等价和低价离子取代而制备的固溶体Zr1-xMxW2-yM'yO8-z/2,可调整立方ZrW2O8,结构类型热收缩材料的有序-无序相变温度、晶胞参数,提高离了电导率,热稳定性和机械强度,不失为一种改善热收缩材料性能的途径.此外,还列举了多种合成立方ZrW2O8 结构类型固溶体和制备陶瓷材料的方法.     

立方ZrW_2O_8结构类型热收缩固溶体Zr_(1–x)M_xW_(2–y)M′_yO_(8–z/2)的研究进展(英文)

综合介绍了最近十多年,立方ZrW2O8结构类型固溶体Zr1-xMxW2-yM′yO8-z/2 (M:Hf4+,Ti4+,Sn4+,Al3+,In3+,Fe3+,Cr3+,Mn2+,RE3+;M′:Mo6+,V5+)的研究进展和主要研究成果。由生成等价和低价离子取代而制备的固溶体 Zr1-xMxW2-yM’yO8-z/2,可调整立方ZrW2O8结构类型热收缩材料的有序-无序相变温度、晶胞参数,提高离子电导率,热稳定性和机械强度,不失为一种改善热收缩材料性能的途径。此外,还列举了多种合成立方 ZrW2O8结构类型固溶体和制备陶瓷材料的方法。     

联苯型环氧液晶改性环氧塑封材料的性能研究

合成了一种端环氧基的联苯型液晶(LCEP),采用红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)对其结构和热性能进行了分析,并以LCEP、环氧树脂、无机粉体(Al2O3和AlN)制备了环氧塑封料,通过对其力学性能、导热系数、线膨胀系数、电性能及热稳定性的测试研究了LCEP及无机粉体的加入对塑封料性能的影响。结果表明:加入LCEP后,塑封材料的冲击性能、弯曲性能均有所提高。同时,塑封料的导热系数、介电常数、热分解温度随着Al2O3、AlN含量的增加而增大,LCEP对于提高材料的导热性和热稳定性也有一定贡献。而线膨胀系数、介电损耗随着Al2O3和AlN含量的增加而降低,加入LCEP后塑封料的线膨胀系数略有降低。     

Cu—Mn系中温结晶釉的研制

采用高岭土、石英、钾长石等为基本原料．引入氧化铜、氧化锰为析晶剂．制备了Cu—Mn系中温结晶釉。探讨了配方中SiO2、Al2O3的含量和釉层厚度对釉面性能的影响．并对釉面光泽度和显微硬度进行了测试。实验结果表明：当配方中Al2O3含量为0．125%、SiO2含量为0．758%时,且釉层厚度为1mm左右时。在合适的烧成制度下。釉面晶花均匀、光泽度良好．并具有良好的釉面显微硬度。     

热处理工艺对ZrW2O8薄膜组成与形态的影响

采用射频磁控溅射法在石英基片上制备了厚度约为200 nm的ZrW2O8薄膜.在不同温度下对薄膜进行热处理,通过X射线衍射和扫描电镜研究了热处理温度与热处理过程中通氧量大小对ZrW2O8薄膜组分与形态的影响.结果表明:在空气中热处理时,随着热处理温度的升高,薄膜由非晶态转变为晶态:经750℃处理的薄膜组成中ZrW2O8含量增大;热处理温度再升高,ZrW2O8逐步分解直至消失.在热处理过程中通入氧气,能使薄膜ZrW2O8含量增加,晶化效果更好,薄膜的形态更平整:在740℃热处理过程中通氧量达到20.8L/s后,再增加通氧量对薄膜的晶化影响不大.     

水热法制备负热膨胀性ZrW2O8粉体

用水热法并经570 ℃热处理6 h制备了ZrW2O8粉体,对水热法制备的前驱体进行了热重-差热分析.用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜对ZrW2O8粉体的微观结构及形貌进行表征,结果表明:ZrW2O8粉体为单一α-ZrW2O8相,粉体颗粒为规则的长方体棒状,尺寸约为1.2μm×1.2μm×10μm.原位X射线粉末衍射分析表明:所得ZrW2O8粉体具有很好的负热膨胀特性,从室温到500 ℃,其热膨胀系数为-6.30×10-6 ℃-1;在150～175 ℃温度范围内发生了α-ZrW2O8向β-ZrW2O8相的转变.     

ZrW2O8微波合成、表征及负膨胀行为研究

采用湿化学－微波合成工艺制备了具有负膨胀行为的ＺｒＷ２Ｏ８粉体,Ｘ射线衍射和Ｒａｍａｎ光谱分析结果表明,合成产物是基本单一的立方结构的ＺｒＷ２Ｏ８。用ＳＥＭ观察了样品的形貌,热膨胀仪测定了样品从室温到８００℃的膨胀行为,其膨胀系数的平均值为－７．９×１０＾－６Ｋ＾－１。     

先进负热膨胀材料(英文)

钨酸锆因其具有各向同性的负热膨胀性能,自1996年发现以来即获得极大关注.目前一些新发现的具有比钨酸锆更大负热膨胀性的材料,如:碳氮键化合物、铁电陶瓷、反钙钛矿结构的锰氮化合物和纳米粒子也同样备受注目.这些化合物的负热膨胀机理或因其具有振动结构,或因其具有磁性或电学性能的转变.这些具有更大负热膨胀特性的材料在制备不受环境温度变化影响的复合材料方面具有潜在的应用价值.     

负热膨胀材料钨酸锆研究进展

ZrW2O8是由0.3K至分解温度1050K都具有各向同性的负热膨胀化合物,但由于其窄的热稳定范围反应合成相当困难。本文综述了该材料的各种合成技术以及该材料的负热膨胀的机理,讨论了ZrW2O8的特性,介绍了其潜在的应用。     

纳米填充环氧树脂/玻璃纤维复合材料的摩擦磨损性能研究

分别将纳米三氧化二铝（Al2O3）、纳米二氧化钛（TiO2）、纳米二氧化硅（SiO2）颗粒和碳纳米管(CNTs)填充到环氧树脂(EP)/玻璃纤维(GF)复合材料中,制备了纳米填充EP/GF复合材料,GF的体积含量为30 %。用环块摩擦试验机研究了纳米填充物对EP/GF复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,1.0 %（质量分数,下同）的CNTs能够较大幅度地降低复合材料的摩擦因数和磨损率,而纳米Al2O3、纳米TiO2和纳米SiO2颗粒可以明显提高复合材料的耐磨损性能。     

ZrV_2O_7的热膨胀和非简谐振动(英文)

因零膨胀材料在工程上的潜在应用,近10多年来,对材料的热膨胀特性得以深入了解.本文对ZrW2O8的负热膨胀现象的研究进展进行了简要回顾,并特别指出理解非简谐振动的重要性.讨论了ZrV2O7的声了特性和非简谐振动,其负热膨胀的高温相和具有正的热膨胀的低温相特征. 此外,还比较了ZrV2O7和ZrW2O8的热膨胀特性.     

干滑动下端羟基聚丁二烯液体橡胶-环氧树脂复合材料的摩擦性能

用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂制得端异氰酸酯基聚丁二烯橡胶-环氧树脂聚合物(ETPB)。在ETPB中分别加入质量分数为5%和10%的纳米三氧化二铝,并用胺类固化剂固化,制得ETPB/纳米三氧化二铝复合材料。测试了环氧树脂、ETPB和ETPB-纳米三氧化二铝复合材料在干滑动下的摩擦性能,考察了磨损率及摩擦系数与载荷和滑动速度之间的关系,用扫描电子显微镜对几种材料磨损表面进行了观察。结果表明,用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶改性环氧树脂可提高干滑动条件下环氧树脂的抗磨损性能;填充纳米三氧化二铝可显著提高ETPB的抗磨损性能,其最佳填充质量分数为5%。     

酸性溶剂对水热法合成 ZrW2 O8粉体形貌的影响

以水热法制备负热膨胀性ZrW2 O8粉体,考察酸性溶剂对粉体的合成及性质的影响。对其前驱体进行热重-差热分析,以X射线粉末衍射,扫描电子显微镜对产物结构及形貌进行表征。结果表明当加入的溶剂为HCl 和HNO3混合液时,能够获得结晶良好,纯度高的纳米ZrW2 O8粉体。但随着HNO3量的不断增加,颗粒尺寸逐渐减小,颗粒的形状从棒状转变为类球形。通过原位X射线衍射分析,表明所合成的粉体具有良好的负热膨胀性能。