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热学现象在科研和生活当中的影响不可忽视,特别是材料的精密性和使用寿命常因热学现象而改变。使用复合的方法,在保证材料基础性能的前提下调节膨胀系数,这将有效的减少热学性能对材料性能和使用寿命的影响。 负膨胀材料Zr2P2WO12具有正交相结构,膨胀系数CTE负值较大,粉体烧结的陶瓷类似于多晶材料,Zr2P2WO12为各向异性材料,但复合材料仍可表现出个性同性的热学性能。相比其他材料Zr2P2WO12不会吸水,在负膨胀温区内不存在相变,性质稳定。 本文主要研究Zr2P2WO12/Cu复合材料的制备方法和条件,使用共沉淀法和溶胶凝胶法探究在湿化学反应过程中混合Zr2P2WO12的反应物和基材料金属的盐类。 溶胶凝胶法制备复合材料,化合物组分复杂,元素间的化合反应种类众多,不同温度区间都会有相应的化学反应过程,这导致很难了解烧结过程的具体反应,凝胶样品样品使用TG-DSC分析,烧结后的成品使用XRD分析,结合实验结果得知烧结过程中各个温度阶段所对应的反应过程可分为以下主要阶段:凝胶软化,水分和挥发性物质的溢出,凝胶网格被破坏,碳元素的氧化,金属盐还原,中间相的形成,Zr2P2WO12的形成。 共沉淀法使用酒精作为溶剂环境,制备中添加柠檬酸或酒石酸作为还原剂,保护气体下煅烧,前驱体中同时发生Zr2P2WO12的烧结反应以及Cu的还原反应。发现沉淀分散性更好,烧结后纯度更高,与传统的复合方法相比,烧结后的块体复合材料更加均匀,致密性更好。