Zr2P2WO12/Fe-Ni复合材料的制备及其热膨胀性能研究

doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.12.010

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摘要使用水热法成功制备Zr₂P₂WO₁₂粉末，采用真空热压烧结方法制备接近致密的Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni复合材料。使用X射线衍射、扫描电镜及热膨胀测试仪对制备的Zr₂P₂WO₁₂及其Fe-Ni复合材料进行性能测试和表征，使用维氏硬度计测试复合材料的硬度，使用排水法表征复合材料的密度。结果表明：水热法制备的Zr₂P₂WO₁₂粉为高纯度的单相Zr₂P₂WO₁₂，颗粒规则，晶粒尺寸约为50nm；随Zr₂P₂WO₁₂含量的增加，Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni复合材料的硬度增加，而密度和致密度则降低，在25~800℃区间内平均热膨胀系数从13.5×10^-6/℃降低到8.6×10^-6/℃。

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	戚瑞琼
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关键词 ：水热法, Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni, 热膨胀系数, 复合材料

Abstract：Zr₂P₂WO₁₂ powder was successfully prepared by using hydrothermal method, followed by preparation of Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni composites close to the density by using vacuum hot pressing sintering method. The performance and characterization of Zr₂P₂WO₁₂ and Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni composites materials were carried out by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermal expansion analyzer. In addition, the hardness of the composites was tested using Vickers hardness instrument and the density of the as-prepared composites was characterized by using drainage method. The results show that the Zr₂P₂WO₁₂ powder prepared by hydrothermal method is single-phase of high purity. The grain of Zr₂P₂WO₁₂ powder is regular and the grain size is about 50nm. With the increase of Zr₂P₂WO₁₂ percentage, the hardness of Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni composites increases, while the density and the relative density decrease. The average thermal expansion coefficient of the as-prepared composites decreases from 13.5×10^-6/℃ to 8.6×10^-6/℃ with the temperature changing between 25℃ and 800℃.

Key words： hydrothermal method Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni coefficient of thermal expansion composite

收稿日期: 2014-11-27 出版日期: 2016-12-16

中图分类号:	O611.2
	O722

通讯作者: 史新伟(1975-),男,副教授,博士,硕士生导师,主要从事功能薄膜材料、负热膨胀材料及其复合材料方面的研究工作,联系地址:河南省郑州市科学大道100号郑州大学物理工程学院(450001),E-mail:shixw@zzu.edu.cn E-mail: shixw@zzu.edu.cn

引用本文:

戚瑞琼, 李伟杰, 连虹, 史新伟, 姚宁. Zr₂P₂WO₁₂/Fe-Ni复合材料的制备及其热膨胀性能研究[J]. 材料工程, 2016, 44(12): 61-66.
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链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2016.12.010 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2016/V44/I12/61

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