下载文档原格式
负热膨胀材料的研究及应用王献立;付林杰;许坤【摘要】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.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2018(019)012【总页数】2页(P38-39)【关键词】负热膨胀;热缩机理;研究进展【作者】王献立;付林杰;许坤【作者单位】郑州航空工业管理学院物理实验中心河南郑州 450046;郑州航空工业管理学院物理实验中心河南郑州 450046;郑州航空工业管理学院物理实验中心河南郑州 450046【正文语种】中文【中图分类】TQ0161 引言绝大多数材料具有热胀冷缩的性质，但是材料的热胀冷缩会加速机器部件老化、使用性能下降、甚至接触面分离，脱落。
近几年材料类另一分支负热膨胀材料（Negative thermalexpansion materials，简称NTEM）[1-2]逐渐受到大家关注，它是指在一定的温度范围随温度的变化反常膨胀的一类化合物。
通过膨胀系数异性的材料的掺杂复合，制备出热膨胀系数可控或膨胀系数接近零的材料。
长久以来，探索和制备新的膨胀系数低、近零、甚至负膨胀化合物材料一直受到国内外研究团队的重视。
热膨胀系数具有可调节性，利用不同膨胀性能的材料，通过固相烧结法，可以制备出膨胀系数较低或接近零膨胀系数的材料，进而可以最大限度的减少材料在高温产生的内应力，增加材料的抗热冲击的强度。
2 负热膨胀材料的分类大多数负膨胀材料都是氧化物类的，根据含氧个数可分为：（1）氧 1系列：H2O，Cu2O[3]，Ag2O；（2）氧2系列：CuScO2，SiO2-TiO2玻璃；（3）氧3系列：钙钛矿结构[4]，如BiTiO3，PbTiO3，Pb（Mg1/3Nb2/3）O3和 Pb（Zn1/3Nb2/3）O3；（4）氧4系列：AlPO4，FePO4以及热液沸石[5-6]；（5）氧5系列：NbVO5，TaVO5；（6）氧6系列：SrCo2O6；（7）氧7系列：AM2O7（A=Zr，Hf，Si，Th，U等；M=P，V，As)在AM2O7系列负热膨胀中，A4+离子可以是Zr，Hf，Th，U，Sn，Ti等，M由V，P或V1-PX的组合构成；（8）氧 8系列：AM2O8（A=Zr，Hf；M=W，Mo）[7]；（9）氧12系列：NZP（NaZr2P3O12），NaTi2P3O12，A2(MO4)3(A=Y，Al，Sc等；M=W，Mo)[8]；（10）氧24系列：CTP(CaTiP6O24)，CaZr4P6O24；其他还有M(CN)2(M=Zn，Cd)系列，Mn3AX(A=Ga，Al，Cu，Zn，In，Sn等；X=C，N)，R2Fe17-xMxX(M=Cr，Mn，Si，Al等；X=B，C，N，H等)等。
合金材料是由两种或更多种金属或非金属元素组成的材料，具有优异的性能和广泛的应用，如航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
热膨胀是合金材料在受热时产生的体积变形现象，为了避免合金材料在使用过程中出现变形、开裂等问题，人们对合金材料的热膨胀性能进行了深入的研究。
下面，将从以下几个方面对人们对合金材料负热膨胀的研究过程进行探讨。
一、合金材料负热膨胀的意义合金材料负热膨胀是指在一定温度范围内，合金材料的线膨胀系数随温度升高而减小的现象。
这种特殊的热膨胀性能使得合金材料可以在高温环境下稳定地工作，同时能够有效地抵御温度变化对材料的影响，因此对于一些高温工作环境下的机械零部件、发动机部件等具有重要的意义。
二、合金材料负热膨胀的研究现状随着工业技术的不断进步，人们对合金材料负热膨胀性能的研究也在不断深入。
目前，针对合金材料负热膨胀的研究主要集中在以下几个方面：1. 合金材料的设计与制备：人们通过合金成分的优化设计以及制备工艺的改进，已经成功地开发出了多种负热膨胀合金材料，其中包括铁基、镍基、钛基等系列。
这些新型材料不仅在性能上有了长足的提升，而且在生产工艺上也具有了更高的可实施性。
2. 热膨胀机理的研究：通过先进的实验技术和理论模拟手段，人们深入探讨了负热膨胀材料的热膨胀机理，揭示了其微观结构与热膨胀行为之间的内在通联，为合金材料设计和性能优化提供了重要的理论依据。
3. 应用领域的拓展：合金材料负热膨胀性能的突破不仅丰富了材料科学的研究内容，还为航空航天、汽车制造、电子设备等领域的高温应用提供了全新的解决方案，推动了相关行业的技术进步和产品升级。
三、合金材料负热膨胀的未来发展在面对日益复杂多变的工程应用需求时，合金材料负热膨胀的研究仍需不断深入和拓展，以满足人们对材料性能与可靠性日益增长的需求。
未来，有望在以下几个方面取得新的突破：1. 新型材料的发展：随着材料科学的不断发展，人们将继续开发新的合金材料，以满足不同领域对负热膨胀性能的需求，如高温合金材料、耐腐蚀合金材料等。
负热膨胀系数材料的研究现状与展望1华祝元，刘佳琪，严学华（江苏大学材料科学与工程学院镇江212013）摘要：本文从负热膨胀材料的发展概况、负热膨胀产生机理、负热膨胀材料分类出发，着重介绍了化学通式为A2M3O12的负热膨胀材料。
通过几种A2M3O12型负热膨胀材料的性质、制备方法和晶体结构的归纳和总结，对这一系列的负热膨胀材料未来研究方向进行了展望。
关键字:热膨胀；A2M3O12；制备方法Negative Thermal Expansion Material A2M3O12Hua Zhu-yuan,LIU Jia-qi,YAN Xue-hua(School of Materials science and engineering,Jiangsu University,Zhengjiang 212013,China) Abstract：Negative thermal expansion materials A2M3O12was mainly introduced based on the development situation of the negative thermal expansion materials ,the mechanism of the negative thermal expansion ,as well as its divisions .Summarize the properties, preparation processing and the crystal structures of several A2M3O12 materials .Finally ,the future point of this kind of material was propounded．.Key words: Negative thermal expansion; A2M3O12; preparation methods由晶格热振动的非谐效应产生的“热胀冷缩”性质已成为人们普遍接受的自然属性之一，但在自然界中也存在一些较为少见“热缩冷胀”的反常现象，由此，通过人工合成并存在负热膨胀特性的材料成为目前研究的热点之一。
《LaFeSi负热膨胀材料的研究探索》篇一一、引言随着科技的不断进步，材料科学在各个领域的应用日益广泛。
其中，负热膨胀（Negative Thermal Expansion，NTE）材料因其独特的热收缩特性，在精密工程、光学器件、微电子等领域具有巨大的应用潜力。
LaFeSi作为一种典型的负热膨胀材料，近年来受到了广泛关注。
本文旨在探讨LaFeSi负热膨胀材料的性能、制备方法及其应用前景。
二、LaFeSi负热膨胀材料的性能LaFeSi负热膨胀材料具有独特的热收缩特性，即在加热过程中，其体积或长度不会像普通材料那样膨胀，反而会呈现出一定的收缩趋势。
这种特性使得LaFeSi材料在高温环境下仍能保持其原有的尺寸和形状，从而提高了材料的稳定性和可靠性。
此外，LaFeSi材料还具有优异的力学性能、化学稳定性和良好的加工性能，使其在多个领域具有广泛的应用前景。
三、LaFeSi负热膨胀材料的制备方法目前，制备LaFeSi负热膨胀材料的方法主要包括固相反应法、熔融法、机械合金化法等。
其中，固相反应法是一种常用的制备方法。
该方法通过将原料按一定比例混合、研磨、煅烧等步骤，得到LaFeSi负热膨胀材料。
此外，熔融法也是一种有效的制备方法，通过将原料熔融、凝固、研磨等步骤，得到具有优异性能的LaFeSi材料。
四、LaFeSi负热膨胀材料的应用前景由于LaFeSi负热膨胀材料具有独特的热收缩特性和优异的性能，使其在多个领域具有广泛的应用前景。
首先，在精密工程领域，LaFeSi材料可用于制造高精度仪器、传感器等设备，提高设备的稳定性和可靠性。
其次，在光学器件领域，LaFeSi材料可用于制造光学镜片、透镜等光学元件，提高光学元件的抗热性能和稳定性。
此外，在微电子领域，LaFeSi材料可用于制造微电子器件的封装材料，提高器件的抗热性能和可靠性。
此外，LaFeSi材料还可用于航空航天、生物医疗等领域。
五、研究展望尽管LaFeSi负热膨胀材料已经取得了显著的进展，但仍有许多问题需要进一步研究和探索。
复合负热膨胀材料的合成、表征及性质的开题报告本文将重点介绍复合负热膨胀材料的合成、表征及性质，并探讨其应用于材料科学领域的前景。
一、背景与意义随着新材料技术的不断推进，负热膨胀材料（Negative thermal expansion materials，NTE）因其在特定温度下出现的反常热膨胀现象而受到广泛关注。
NTE材料不仅仅具有一般材料的功能，而且具有更加优越的物理和化学性质。
尽管NTE材料有广泛的应用前景，但其实际应用受到某些限制，例如其热膨胀系数不能适应各种温度变化。
因此，为了克服这些困难，近年来已涌现出复合负热膨胀材料的研究。
复合负热膨胀材料中通常以一种高负热膨胀系数的材料为基体，结合其他化合物或元素，以期达到提高其热膨胀系数的目的。
对于众多材料，比如Al2O3、ZnO等，寻找合适的复合负热膨胀材料是大势所趋。
因此，研究复合负热膨胀材料的开发和应用具有极其重要的意义。
二、研究内容1. 复合负热膨胀材料的合成方法：介绍不同复合材料的制备方法，包括化学合成、固相反应、物理混合等方法，并对各种方法进行比较。
2. 复合负热膨胀材料的表征方法：综述复合负热膨胀材料的表征方法，包括X射线衍射、扫描电镜、热膨胀系数测试等常见的方法。
3. 复合负热膨胀材料的性质研究：主要探讨复合材料的热膨胀系数、力学性能和热性能等方面的研究成果，探讨其具体应用的前景。
三、研究意义与应用前景复合负热膨胀材料是材料领域中一个非常有前景的研究方向，因为它可以克服单一材料因其热膨胀系数限制而应用受限的问题。
该材料的特殊物性使其在建筑、电子、计算机、化学等领域具有广泛的应用前景。
例如，它可以用于量子计算、高温固体氧化物燃料电池陶瓷等高端材料的制备。
总之，由于复合负热膨胀材料具有独特的热膨胀性质和广泛的应用前景，因此它的研究和发展将成为材料科学领域的热点和难点。
摘要摘要自从ZrW2O8的负热膨胀特性被报道以来，对于负热膨胀材料研究逐渐成为材料领域的一个研究热点。
研究者寄希望于通过负热膨胀材料来解决现代技术器件中由于热膨胀系数不匹配带来的问题。
随着研究的不断开展，具有负热膨胀特性的材料逐渐被发现。
在具有框架结构的负热膨胀材料中，A2M3O12系列材料是结构最稳定，被广泛研究的一类材料。
但是，有两大因素限制了A2M3O12系列材料的应用，即吸水性和相变。
针对这两个问题，本论文从主要以Y2Mo3O12和In2Mo3O12为代表，分别对其吸水性和相变进行了研究。
另外，我们设计合成了两个新型的具有发光性能的优异的负热膨胀材料：HfScW2PO12和HfScMo2VO12。
这两种新型负热膨胀材料发光性能稳定，在很宽的温度范围内没有相变，且无吸水性能。
本论文的主要结果和创新点如下：1. 研究Y2Mo3O12的吸水性，调控Y2Mo3O12的热膨胀系数利用原子力显微镜研究不同温度下Y2Mo3O12陶瓷表面晶粒形貌，利用扫描电镜研究Y2-x(LiMg)x Mo3O12随(LiMg)3+取代量的增大陶瓷晶粒形貌的变化。
发现原子力显微镜可作为定性研究陶瓷材料热膨胀性质的有效工具，能够观察陶瓷表面单个晶粒的形状和大小以及整体形貌随温度的变化，还可以根据晶粒形貌的变化判断晶粒热膨胀的各向异性。
通过(LiMg)3+双离子组合部分取代Y3+离子，可以改变陶瓷的晶粒形貌，有效的降低了Y2Mo3O12的吸水性，同时膨胀系数也得到了调控。
2. 调控In2Mo3O12的相变温度，实现近零热膨胀利用(HfMg)6+和(ZrMg)6+离子部分取代In2Mo3O12中的In3+离子，通过增加In3+的取代量，可以有效降低In2Mo3O12的相变温度。
通过比较发现相比(ZrMg)6+，(HfMg)6+可以更有效的降低In2Mo3O12的相变温度，在In2(1-x)(HfMg)x Mo3O12固溶体中，当x≥0.85时，相变温即可降至室温以下，且热膨胀为近零膨胀。
负热膨胀材料—材料科学的新领域作者：史盛华来源：《科技传播》2012年第14期摘要负热膨胀材料是热缩冷胀的一类材料，与通常的热胀冷缩的材料热膨胀性能相反。
负热膨胀材料主要用于减少由温度变化引起的热应力，然而负热膨胀材料仍然没有广泛应用，存在着诸多问题亟待解决。
关键词负热膨胀材料；热应力；相变；吸水性中图分类号O657.37 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0076-020 引言负热膨胀（NTE）材料是指在一定温度范围内的平均线膨胀系数或体膨胀系数为负值的一类材料，与通常的热胀冷缩的材料具有相反的热学性质。
由于科学好奇心的驱动，更重要的是能够应用于制备可控热膨胀及零膨胀材料，减少因温度较大或较快变化时产生的热应力，NTE 材料越来越受到科学工作者和工程技术人员的广泛关注。
诸如航空航天方面（航天器的天线和天线支架材料等）、光学器件方面（望远镜、激光通信、光纤通信系统等）、力学器件方面(分析天平、精密时钟) 等高新技术领域，利用低热膨胀系数材料或零膨胀系数材料，可以大大的提高器件的抗热冲击性能。
利用NTE材料制备可控膨胀及零膨胀材料，既可以采用单一材料调节组分，又可采用复合材料的方式。
目前所发现的NTE材料种类还较少，研究涉及的主要包括以下系列：1）ABO3系列（A：二价或四价阳离子，如Pb/Bi；B：四价或二价离子，如Ti/Ni等）；2） AVO5系列（A：五价阳离子，如Nb、Ta）；3）AM2O7系列（A：四价阳离子，如Zr、Hf等；M：V、P等）；4）AM2O8系列（A：四价阳离子，如Zr、Hf等；M：W、Mo 等）；5）A2M3O12系列（A：三价阳离子，如Y、Al、Fe、Cr；M：W、Mo）；A2P2MO12系列（A：Zr、Hf；M：W、Mo）；AZr4P6O24系列（A：Ca、Sr、Ba）；6）磁性化合物系列：Mn3XN系列（X：Zn、Ga、Cu）；FeM系列（M：Ni、Mn等）；7）氰化物系列：A （CN）2（A：Zn、Cd）；8）氟化物系列：AFx（A：Zn，Sc；x：2，3）。
负热膨胀系数材料的研究现状与展望1华祝元，刘佳琪，严学华（江苏大学材料科学与工程学院镇江 212013）摘要：本文从负热膨胀材料的发展概况、负热膨胀产生机理、负热膨胀材料分类出发，着重介绍了化学通式为A2M3O12的负热膨胀材料。
通过几种A2M3O12型负热膨胀材料的性质、制备方法和晶体结构的归纳和总结，对这一系列的负热膨胀材料未来研究方向进行了展望。
关键字:热膨胀；A2M3O12；制备方法Negative Thermal Expansion Material A2M3O12Hua Zhu-yuan,LIU Jia-qi,YAN Xue-hua(School of Materials science and engineering,Jiangsu University,Zhengjiang 212013,China) Abstract：Negative thermal expansion materials A2M3O12was mainly introduced based on the development situation of the negative thermal expansion materials ,the mechanism of the negative thermal expansion ,as well as its divisions .Summarize the properties, preparation processing and the crystal structures of several A2M3O12 materials .Finally ,the future point of this kind of material was propounded．.Key words: Negative thermal expansion; A2M3O12; preparation methods由晶格热振动的非谐效应产生的“热胀冷缩”性质已成为人们普遍接受的自然属性之一，但在自然界中也存在一些较为少见“热缩冷胀”的反常现象，由此，通过人工合成并存在负热膨胀特性的材料成为目前研究的热点之一。
负热膨胀材料ZrW2O8研究现状
王姬;王铀
【期刊名称】《热处理技术与装备》
【年(卷),期】2009(030)003
【摘要】ZrW2O8是由0.3 K至分解温度1050 K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负热膨胀特性及各种合成制备方法,简单介绍了其潜在的应用.
【总页数】4页(P39-41,69)
【作者】王姬;王铀
【作者单位】哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TB32
【相关文献】
1.负热膨胀材料的研究现状 [J], 康霞龙
2.共沉淀法合成负热膨胀材料ZrW2O8 [J], 沈容;王天民;白海龙;熊常健
3.负热膨胀材料ZrW2O8及其复合材料研究进展 [J], 杨新波;程晓农;严学华;付廷波
4."负热膨胀"氧化物材料ZrW2O8的研究现状 [J], 沈容;王聪;王天民
5.负热膨胀化合物材料ZrW2O8的机理与制备技术 [J], 程晓农;张美芬;严学华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《LaFeSi负热膨胀材料的研究探索》篇一一、引言随着科技的不断进步，材料科学在众多领域中发挥着越来越重要的作用。
其中，负热膨胀（Negative Thermal Expansion，NTE）材料因其独特的热膨胀特性，在高温、高精度设备等领域具有广泛的应用前景。
LaFeSi作为一种典型的负热膨胀材料，其研究价值日益凸显。
本文旨在探讨LaFeSi负热膨胀材料的制备方法、性能研究以及潜在应用。
二、LaFeSi负热膨胀材料的制备方法LaFeSi负热膨胀材料的制备主要采用高温固相反应法。
首先，将高纯度的La、Fe和Si原料按照一定比例混合，然后在高温环境下进行烧结反应，最终得到LaFeSi负热膨胀材料。
制备过程中需严格控制反应温度、时间以及原料配比等因素，以保证材料的性能。
三、LaFeSi负热膨胀材料的性能研究1. 热膨胀性能：LaFeSi负热膨胀材料在加热过程中表现出独特的负热膨胀特性，即材料在温度升高时体积收缩而非膨胀。
这种特性使得LaFeSi材料在高温环境下具有优异的尺寸稳定性。
2. 力学性能：LaFeSi负热膨胀材料具有良好的力学性能，包括高强度、高硬度以及良好的抗疲劳性能。
这些特性使得该材料在机械零件、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
3. 化学稳定性：LaFeSi负热膨胀材料具有良好的化学稳定性，能够在恶劣的化学环境下保持稳定的性能。
这使得该材料在高温、高腐蚀性环境中具有优异的应用潜力。
四、LaFeSi负热膨胀材料的应用领域1. 高温设备：由于LaFeSi负热膨胀材料在高温环境下具有优异的尺寸稳定性，因此可广泛应用于高温设备中，如燃气轮机、火箭发动机等。
2. 精密仪器：由于LaFeSi材料具有高精度、高稳定性的特点，因此在精密仪器领域具有广泛的应用前景，如光学仪器、电子仪器等。
3. 航空航天：LaFeSi负热膨胀材料的高强度、高硬度以及良好的抗疲劳性能使其在航空航天领域具有重要应用价值，如制造飞机结构件、卫星天线等。
负热膨胀材料的研究现状
康霞龙
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2012(000)036
【总页数】1页(P486)
【作者】康霞龙
【作者单位】南通市广播电视大学机械工程学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.负热膨胀材料的研究现状及展望 [J], 刁志聪;林伟林
2.负热膨胀材料ZrW2O8研究现状 [J], 王姬;王铀
3."负热膨胀"氧化物材料ZrW2O8的研究现状 [J], 沈容;王聪;王天民
4.负热膨胀材料—材料科学的新领域 [J], 史盛华
5.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
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
