A-,2-（WO-,4-）-,3-鎢酸鹽的激光燒結(jié)、高溫快速合成研究.pdf

1、負(fù)熱膨脹材料在光學(xué)、電子、醫(yī)學(xué)、機(jī)械等諸多領(lǐng)域擁有潛在的重要用途。鎢酸鹽中的A<,2>(WO<,4>)<,3>系列是很重要的一類負(fù)熱膨脹材料，該系列化合物最大的特點(diǎn)就是其成分靈活多變，A離子的位置可由尺寸從Al<'3+>(半徑0.0675 nm)到Gd<'3+>(半徑為0.1075 nm)的任何三價(jià)陽離子替代。因此我們可以方便地通過不同元素的替代與摻雜，調(diào)控材料的熱膨脹系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對熱膨脹系數(shù)的人為控制。但是到目前為止，這類材料的合成

2、方法要么過程繁瑣，要么對工藝要求苛刻，都不適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，因此迫切需求開發(fā)新的合成方法。為此，本文提出采用激光燒結(jié)和高溫快速合成方法制備鎢酸鹽負(fù)熱膨脹材料，進(jìn)行了激光燒結(jié)制備Al<,2>(WO<,4>)<,3>負(fù)熱膨脹材料、高溫快速合成Sc<,2>(WO<,4>)<,3>和Eu<,2>(WO<,4>)<,3>材料的實(shí)驗(yàn)研究，并使用XRD、EDS、拉曼光譜、掃描電鏡、熱分析等分析手段對制備出樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。研究結(jié)果和主要結(jié)論

3、如下： 一、激光燒結(jié)方法制備Al<,2>(WO<,4>)<,3>負(fù)熱膨脹材料1、首次采用激光燒結(jié)方法成功制備出Al<,2>(WO<,4>)<,3>負(fù)熱膨脹材料，該方法迅速而簡便，制備一個(gè)樣品僅需幾秒，可望進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)； 2、激光燒結(jié)方法制備Al<,2>(WO<,4>)<,3>負(fù)熱膨脹材料的合適工藝參數(shù)為：離焦量120mm，激光功率700～800W，光束掃描速度2～4mm/s； 3、激光燒結(jié)合成的Al<,2

4、>(WO<,4>)<,3>組織具有定向生長特征，結(jié)構(gòu)致密、晶粒均勻，晶粒尺寸約為10nm； 4、激光燒結(jié)制備Al<,2>(WO<,4>)<,3>，可較為有效抑制原料WO<,3>的揮發(fā)，合成樣品的主要成分Al<,2.(WO<,4>)<,3>，但由于激光燒結(jié)過程是一個(gè)急熱急冷、非熱平衡過程，使得樣品中含有少量的非平衡相Al<,x>WO<,3>(x<1)和WO<,3-x>(x<1)； 二、高溫快速合成Se<,2>(WO<,4>

5、)<,3>和Eu<,2>(WO<,4>)<,3>1、首次采用高溫快速合成方法，成功制備出Sc<,2>(WO<,4>)<,3>和Eu<,2>(WO<,4>)<,3>。該方法大大提高了合成速度，且能有效抑制原料WO<,3>的揮發(fā)，合成樣品非常純凈； 2、高溫快速合成Sc<,2>(WO<,4>)<,3>合適的工藝參數(shù)為：溫度1360～1400℃，時(shí)間0.5～1h；高溫快速合成Eu<,2>(WO<,4>)<,3>合適的工藝參數(shù)為：溫度1