Al/ZrMgMo 3 O 12 、BaFe 12 O 19 /ZrMgMo 3 O 12 的复合及研究
发布时间：2021-01-20 16:45
自然界中的材料大部分具有热胀冷缩特性,随着温度改变,材料由于热胀冷缩,会出现形变和热应力。材料的形变及热应力极易导致仪器设备灵敏度降低、性能变差,甚至直接导致仪器设备失效。负热膨胀材料不同常用材料,其热膨胀系数为负,与正膨胀材料进行复合,可获得热膨胀系数近零或可控膨胀的复合材料。使用近零或可控膨胀系数的材料制造仪器设备,可使仪器设备不会由于温度的变化产生形变和热应力,既提高仪器设备的稳定性和精度,又能够延长使用寿命。近二十多年来,负热膨胀材料的探索和研究受到国内外众多科研工作者的关注,已发现了诸多新型的负热膨胀材料。但,对于新发现的负热膨胀材料,由于面世的时间较短,对于发掘他们的应用和加工,仍处于实验室研究阶段。本工作将我们课题组制备出的新型负热膨胀材料Zr Mg Mo3O12与常用材料进行复合,以期能够达到改善热膨胀系数的目的,从而制作出具有可调节热膨胀系数作用的复合材料。论文分为四大部分,具体内容如下:第一部分,系统介绍了负热膨胀的定义和分类,并对负热膨胀材料的研究现况、负热膨胀现象、各类负热膨胀材料的优缺点进行了介绍。第二部分,介绍了对负热膨胀材料进行测试所需实验仪器及性能表征方...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原子之间的作用力
图 1.2 桥氧原子横向振动模型1.2.3 刚性多面体的转动产生负热膨胀现象在一般情况下，理论研究中的横向振动的桥氧原子引起的热缩现象适用在低温时的负热膨胀现象。而在高温下出现的负膨胀现象，则可以用刚性多面体的转动来解释。例如钼酸盐、钨酸盐等。在这些材料中，它们本身的内部结构，都有着相同的八面体和四面体共顶角。对于这些材料，它们内部的氧原子是处于顶角的位置，从而与阳离子形成了 M-O-M 类型的共价键[37]。M-O 键的键强度很大，由此这类材料本身刚性是很大的，发生变形需要很大的能量；然而相反的，多面体之间相互连接的键强度很弱，极易发生变化。当氧原子横向振动时，M-O 键强度较大，远大于 O-O 键的作用，使得共价键的长度以及角度本身并没有出现变化，对于这类的多面体，物理上称之为刚性体。在该物质的温度不断的持续升高时，这一些具有开放性的、内部为低密度的骨架结构中，刚性多面体便会发生方向为反向的旋转，由此会引起得材料内部结构更加紧密，这种材料的宏观总体积会表现为收缩的特
图 1.3 刚性多面体的转动1.2.4 多面体摆动与耦合产生的热收缩[7]有些复合氧化物，其金属原子和氧原子也能形成强共价键，但由于不具备低密度空隙的框架结构，且 M2-O 与 O-M1不是刚性单元结构，这种氧化物只能使 M1-O-M2保持在同一线上。在三维晶体构造的结构中，MOx结构具有的多面体共用一个氧桥原子，且具有强共价键，整体空间效果就会出现由热振动引起的耦合现象。这种现象使得两金属原子间间距减小，宏观上引发负热膨胀出现（如图 1.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土钨酸盐负热膨胀材料研究进展[J]. 李军,朱君君,程晓农. 功能材料. 2013(08)
[2]The phase transition, hygroscopicity, and thermal expansion properties of Yb2-xAlxMo3O12[J]. 李求杰,袁保合,宋文博,梁二军,袁斌. Chinese Physics B. 2012(04)
[3]反钙钛矿Mn3AX化合物的晶格、磁性和电输运性质的研究进展[J]. 丁磊,王聪,褚立华,纳元元,闫君. 物理学报. 2011(09)
[4]浅谈软磁铁氧体材料及应用[J]. 崔锦华. 陶瓷. 2011(06)
[5]ZrO2/β-ZrWMoO8可控热膨胀复合材料的制备[J]. 杨娟,刘芹芹,程晓农,孙秀娟. 江苏大学学报(自然科学版). 2010(06)
[6]负热膨胀系数材料的研究现状与展望[J]. 华祝元,刘佳琪,严学华. 硅酸盐通报. 2010(05)
[7]新型负热膨胀材料的研究[J]. 王俊平,陈庆东,梁二军. 材料导报. 2010(S1)
[8]降低导电高分子复合材料渗流阈值的研究进展[J]. 张诚,陈孟奇,马淳安. 工程塑料应用. 2009(12)
[9]负热膨胀材料研究进展[J]. 梁源,周鸿颖,梁二军,袁斌,晁明举. 无机化学学报. 2008(10)
[10]先进负热膨胀材料的最新研究进展[J]. 殷海荣,吕承珍,李慧,林社宝. 中国陶瓷. 2008(09)
博士论文
[1]一种热塑性聚酰亚胺改性聚醚醚酮树脂的研究[D]. 王运良.吉林大学 2012
[2]掺杂改性锰铜基氮化物负热膨胀材料低温热物性研究[D]. 黄荣进.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2009
硕士论文
[1]Y2-2x（ZrM）xMo3O12(M=Ca2+，Sr2+)系列材料的吸水性及负膨胀性能研究[D]. 朱志鲜.郑州大学 2013
[2]低热膨胀系数的聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能的研究[D]. 吕静.北京化工大学 2011
本文编号：2989404
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原子之间的作用力
图 1.2 桥氧原子横向振动模型1.2.3 刚性多面体的转动产生负热膨胀现象在一般情况下，理论研究中的横向振动的桥氧原子引起的热缩现象适用在低温时的负热膨胀现象。而在高温下出现的负膨胀现象，则可以用刚性多面体的转动来解释。例如钼酸盐、钨酸盐等。在这些材料中，它们本身的内部结构，都有着相同的八面体和四面体共顶角。对于这些材料，它们内部的氧原子是处于顶角的位置，从而与阳离子形成了 M-O-M 类型的共价键[37]。M-O 键的键强度很大，由此这类材料本身刚性是很大的，发生变形需要很大的能量；然而相反的，多面体之间相互连接的键强度很弱，极易发生变化。当氧原子横向振动时，M-O 键强度较大，远大于 O-O 键的作用，使得共价键的长度以及角度本身并没有出现变化，对于这类的多面体，物理上称之为刚性体。在该物质的温度不断的持续升高时，这一些具有开放性的、内部为低密度的骨架结构中，刚性多面体便会发生方向为反向的旋转，由此会引起得材料内部结构更加紧密，这种材料的宏观总体积会表现为收缩的特
图 1.3 刚性多面体的转动1.2.4 多面体摆动与耦合产生的热收缩[7]有些复合氧化物，其金属原子和氧原子也能形成强共价键，但由于不具备低密度空隙的框架结构，且 M2-O 与 O-M1不是刚性单元结构，这种氧化物只能使 M1-O-M2保持在同一线上。在三维晶体构造的结构中，MOx结构具有的多面体共用一个氧桥原子，且具有强共价键，整体空间效果就会出现由热振动引起的耦合现象。这种现象使得两金属原子间间距减小，宏观上引发负热膨胀出现（如图 1.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土钨酸盐负热膨胀材料研究进展[J]. 李军,朱君君,程晓农. 功能材料. 2013(08)
[2]The phase transition, hygroscopicity, and thermal expansion properties of Yb2-xAlxMo3O12[J]. 李求杰,袁保合,宋文博,梁二军,袁斌. Chinese Physics B. 2012(04)
[3]反钙钛矿Mn3AX化合物的晶格、磁性和电输运性质的研究进展[J]. 丁磊,王聪,褚立华,纳元元,闫君. 物理学报. 2011(09)
[4]浅谈软磁铁氧体材料及应用[J]. 崔锦华. 陶瓷. 2011(06)
[5]ZrO2/β-ZrWMoO8可控热膨胀复合材料的制备[J]. 杨娟,刘芹芹,程晓农,孙秀娟. 江苏大学学报(自然科学版). 2010(06)
[6]负热膨胀系数材料的研究现状与展望[J]. 华祝元,刘佳琪,严学华. 硅酸盐通报. 2010(05)
[7]新型负热膨胀材料的研究[J]. 王俊平,陈庆东,梁二军. 材料导报. 2010(S1)
[8]降低导电高分子复合材料渗流阈值的研究进展[J]. 张诚,陈孟奇,马淳安. 工程塑料应用. 2009(12)
[9]负热膨胀材料研究进展[J]. 梁源,周鸿颖,梁二军,袁斌,晁明举. 无机化学学报. 2008(10)
[10]先进负热膨胀材料的最新研究进展[J]. 殷海荣,吕承珍,李慧,林社宝. 中国陶瓷. 2008(09)
博士论文
[1]一种热塑性聚酰亚胺改性聚醚醚酮树脂的研究[D]. 王运良.吉林大学 2012
[2]掺杂改性锰铜基氮化物负热膨胀材料低温热物性研究[D]. 黄荣进.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2009
硕士论文
[1]Y2-2x（ZrM）xMo3O12(M=Ca2+，Sr2+)系列材料的吸水性及负膨胀性能研究[D]. 朱志鲜.郑州大学 2013
[2]低热膨胀系数的聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能的研究[D]. 吕静.北京化工大学 2011
本文编号：2989404
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