Dy1-xSrxMnO3-δ材料和CoFe2O4-ZrMgMo3O12復(fù)合材料制備及熱膨脹性能研究.pdf

1、自然界中我們常見的大多數(shù)材料都存在熱脹冷縮現(xiàn)象，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)Σ牧系囊笠苍絹碓絿?yán)格，而材料的熱脹冷縮始終是航天、精密機(jī)械、通信、電子及燃料電池等領(lǐng)域迫切需要解決的一個(gè)普遍問題。如在航空方面，航空器在高空高速飛行過程中與空氣摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，若防熱殼體材料和承力殼的材料由于熱膨脹系數(shù)不相匹配，則很容易導(dǎo)致殼體產(chǎn)生微裂紋，甚至?xí)鹆慵p壞和報(bào)廢的后果，而可控膨脹耐高溫材料則可以彌補(bǔ)這些缺陷；精密光學(xué)儀器光學(xué)鏡面由于熱

2、脹冷縮使其尺寸和表面產(chǎn)生微小變化從而導(dǎo)致性能下降，使用近零膨脹是解決此問題的有效途徑。負(fù)熱膨脹材料的發(fā)現(xiàn)使得制備近零或可控膨脹材料成為現(xiàn)實(shí)。為解決熱脹冷縮對器件性能的影響，發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新的負(fù)熱膨脹或近零膨脹材料具有巨大的實(shí)用價(jià)值和研究意義。
　　本論文研究分為兩部分：
　?。ㄒ唬┮?Dy1-xSrxMnO3-δ(0.1≤x≤0.2)氧化物為研究對象，采用固相燒結(jié)方法制備了Dy1-xSrxMnO3-δ(0.1≤x≤0.2)系列氧

3、化物，對其制備、結(jié)構(gòu)、熱膨脹性能及熱縮機(jī)理進(jìn)行分析和研究，主要工作和結(jié)論如下：
　　(1)采用固相法制備得到樣品Dy1-xSrxMnO3-δ，發(fā)現(xiàn)當(dāng)x≤0.1時(shí)，其線膨脹系數(shù)為正，但隨 x的增加而逐漸減小；當(dāng)0.1≤x≤0.17時(shí)，其線膨脹系數(shù)為負(fù)，即呈現(xiàn)負(fù)熱膨脹性能；且當(dāng)x=0.15時(shí)，其線性膨脹系數(shù)（絕對值）最大，負(fù)膨脹區(qū)間最寬。當(dāng)x≥0.2時(shí)，其膨脹系數(shù)又變?yōu)檎?br>　　(2)Dy1-xSrxMnO3-δ的樣品組織為均勻

4、分布的、單一的多面體小顆粒，顆粒尺寸為0.5～2μm，且具有相當(dāng)高的致密度。
　　(3)Dy1-xSrxMnO3-δ（0.1≤x≤0.17）具有負(fù)熱膨脹性能，分析認(rèn)為，其熱膨脹機(jī)理為Dy1-xSrxMnO3-δ呈現(xiàn)負(fù)膨脹行為是由于摻入Sr2+離子引入氧缺陷，隨著溫度的升高，氧含量的減少，樣品中產(chǎn)生更多能引起Jahn-Teller畸變的Mn3+離子，使得晶體沿某一軸向收縮，導(dǎo)致MnO6八面體畸變，晶格體積減小，在宏觀上表現(xiàn)出明顯的負(fù)

5、熱膨脹特性。
　?。ǘ┮訡oFe2O4-ZrMgMo3O12復(fù)合材料為研究對象，通過固相法制備出不同比例的CoFe2O4-ZrMgMo3O12復(fù)合材料。并對其制備、物相、微觀組織形貌和熱膨脹性能進(jìn)行分析和研究，主要工作和結(jié)論如下：
　?。?）CoFe2O4-ZrMgMo3O12復(fù)合材料燒結(jié)后，通過XRD物相分析，其較好的保存了各自原來的特征衍射峰，在反應(yīng)過程中沒有其它的雜相生成。
　　（2）從不同比例下的微觀組織形貌