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《第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集》2016年
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负热膨胀ZrW_2O_8相变分解和固相合成反应的研究

杨程  李金平  易法军  孟松鹤  
【摘要】:ZrW_2O_8具有各向同性负热膨胀系数,其优异的负热膨胀性能可以有效的降低结构材料的热膨胀系数,减小温度剧烈变化时大热应力的产生,避免材料的损伤破坏。由于ZrW_2O_8的含量和稳定性决定了复合材料的最终热膨胀系数,且由ZrO_2-WO_3二元系相图可知ZrW_2O_8作为中间相化合物仅在1105℃~1257℃区间内保持热力学稳定,低于该区间ZrW_2O_8具有分解为ZrO_2和WO_3的趋势。因此,对单相ZrW_2O_8的相变分解和固相合成的研究具有重要的理论意义和工程应用前景,掌握ZrW_2O_8的特性可以有效指导后续近零膨胀复合材料的制备工艺优化。本文首先对单相ZrW_2O_8的相变分解进行了研究,分别将单相ZrW_2O_8在不同温度点烧结并淬冷,通过物相分析判断ZrW_2O_8是否发生分解,并结合化学热力学、固态相变理论对ZrW_2O_8的相变分解机制进行了探讨;在此基础上,采用固相反应合成法研究冷却方式和反应温度对ZrW_2O_8合成率的影响,并优选出最佳的冷却方式和反应温度。实验结果表明,ZrW_2O_8的失稳分解温度区间为780℃~1108℃,ZrW_2O_8可以在770℃以下以亚稳态形式稳定的存在;ZrW_2O_8的固相合成反应在1108℃以上占据主导,反应温度约为1200℃、冷却方式采用水冷时ZrW_2O_8的合成率最高。
【作者单位】:哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所
【分类号】:O614.412

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