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电子封装用低热膨胀高热导复合材料——ZrV_2O_7与ZrV_2O_7/Al复合材料制备及其基本特性研究

采用两种不同的制备工艺技术-氧化物直接煅烧反应合成技术与湿化学法制备前驱体一煅烧合成技术,研究了具有负膨胀特性的钒酸锆(ZrV2O7) 材料的制备原理及机制。经对不同工艺技术所得产物进行X-Ray衍射分析、扫描电子显微镜组织分析及热膨胀仪测试分析,结果表明:采用氧化物直接煅烧反应合成ZrV2O7,是通过V2O5与ZrO2之间的密切接触反应合成,属于固相反应合成技术。所以其反应转变不易进行彻底,也较难获得高纯度的ZrV2O7产物;采用湿化学法制备的ZrV2O7的前驱体粉体,其粉末粒度可达纳米尺度(100nm以下),由其煅烧合成ZrV2O7是通过前驱体的原位热分解合成反应转化而成,因此其反应转化容易充分进行。因而,采用该工艺技术所合成的ZrV2O7产物,其纯度高,在400K以上温度表现出很强的负热膨胀特性。在此基础上,利用湿化学法制备前驱体-煅烧合成技术制备出的高纯度的钒酸锆-ZrV2O7,进一步研究了ZrV2P7与金属Al两类不同  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

《信息记录材料》2018年12期
信息记录材料

负热膨胀材料的研究及应用

1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(Negativethermal expansion 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:Cu Sc O2,Si O2-Ti...  (本文共2页) 阅读全文>>

《现代物理知识》2014年06期
现代物理知识

神奇的材料家族——负热膨胀材料

1.什么是负热膨胀材料?爱因斯坦曾说过这样的话:人只有两种生活方式,一种是认为所有的东西都是奇迹,另一种是认为所有的东西都不是奇迹。我们生活的这个地球,如果你仔细观察一下就会发现他是那样的适合于我们人类生存,有太多东西司空见惯以至于都不去思考了。比如自然界的水,它在0~4℃是自然界罕见的“热缩冷胀”。因此,冬天江河与湖泊结冰,都是从上面开始,而湖底的水温保持在4℃,这样就保证了鱼类不会被冻死,从而避免了生物的浩劫。否则海洋将会满目坚冰,地球也可能成为一个冰天雪地的行星。上述的“热缩冷胀”现象就是负热膨胀。负热膨胀材料的体积或某个方向上长度会随着温度升高而减小,并且只在一定的温区内出现负热膨胀现象,因此衡量材料负热膨胀性能的参数有:负热膨胀系数、负热膨胀出现温区和负热膨胀温区宽度。负热膨胀材料有着与一般热胀冷缩材料相反的特性,而这种特性是由什么引起的?材料学和凝聚态物理学研究表明:材料的热膨胀性能由正常的晶格振动决定,但同时还受其...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科技传播》2012年14期
科技传播

负热膨胀材料—材料科学的新领域

0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(...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技信息》2012年36期
科技信息

负热膨胀材料的研究现状

自然界中大多数材料都具有随环境温度变化而发生“热胀冷缩”的特性,虽然由于晶格的这种非简谐振动导致晶体产生该性质已作为材料的一种自然属性为人们普遍接受,但是自然界中仍存在某些特殊的材料,其体积会随着温度升高而收缩,随着温度的降低而膨胀,体现着“热缩冷胀”即负热膨胀(Negative thermal expansion,NTE)的特性,在一定的温度范围内,平均热膨胀系数为负值的材料,都称之为负热膨胀材料。其实NTE现象在许多材料中早被人们所发现,如[1-4]:*钙钛矿铁电体结构的BaTiO3,PbTiO3,LaCrO3等;*氧化物ZrO2,HfO2,Cu2O等;*半导体材料Si,Ga,GaAs,GaP,InP,ZnSe,InSb,AgI,RbI等;*六方晶胞石榴石结构的NaZr2(PO4)3(NZP),CaTi4P6O24(CTP)等;霞2A石l2O*结3·堇构5S青(iLO石i22、AL系l2iS2O列i2O-,A8)系、l2石O...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中国钨业》2010年02期
中国钨业

负热膨胀材料的研究现状及展望

0引言在一定温度范围内具有负热膨胀性的材料称之为负热膨胀材料(NTE)。因热膨胀系数具有可加性,使该材料可与其他材料制成可控热膨胀甚至零膨胀材料,因此,负热膨胀材料在通信、电子、精密机械和燃料电池等领域具有广泛的应用前景,近年来重新引起了科学界的极大兴趣。目前在国际上,对新型负热膨胀化合物材料的研究报道,归纳起来主要集中在如下几个方面[1-4]:①寻找新的NTE材料;②负热膨胀材料新的制备与合成工艺的探索;③NET材料的结构分析与NTE机制的进一步深入研究;④尝试与金属、合金、半导体、化合物、有机聚合物的复合及其应用。相对于国际上对NTE材料的研究,国内对此类材料的研究处于起步的阶段,但随着对负热膨胀材料研究的重视,相信一段时间以后,国内对负热膨胀材料的认识将逐步深入并能开发出具有应用价值的器件材料。1NTE材料的类型1.1各向同性NTE材料各向同性的收缩性质要求材料具有各向性质相同的结构,即具有立方对称性。目前发现的负热膨胀系...  (本文共5页) 阅读全文>>