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材料工程  2016, Vol. 44 Issue (12): 61-66    DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.12.010
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Zr2P2WO12/Fe-Ni复合材料的制备及其热膨胀性能研究
戚瑞琼, 李伟杰, 连虹, 史新伟, 姚宁
郑州大学 物理工程学院, 郑州 450001
Preparation and Thermal Expansion Properties of Zr2P2WO12/Fe-Ni Composites
QI Rui-qiong, LI Wei-jie, LIAN Hong, SHI Xin-wei, YAO Ning
Physical Science & Technology College, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
全文: PDF(3082 KB)   HTML()
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
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
李伟杰
连虹
史新伟
姚宁
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 wordshydrothermal 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.
QI Rui-qiong, LI Wei-jie, LIAN Hong, SHI Xin-wei, YAO Ning. Preparation and Thermal Expansion Properties of Zr2P2WO12/Fe-Ni Composites. Journal of Materials Engineering, 2016, 44(12): 61-66.
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
[1] MARY T A,EVANS J S O,VOGT T,et al.Negative thermal expansion from 0.3 to 1050 Kelvin in ZrW2O8[J].Science,1996,272(5258):90-92.
[2] EVANS J S O,MARY T A,VOGT T,et al.Negative thermal expansion in ZrW2O8 and HfW2O8[J].Chem Mater,1996,8(12):2809-2823.
[3] KAMESWARI U,SLEIGHT A W,EVANS J S O.Rapid synthesis of ZrW2O8and related phase and structure refinement of ZrWM0O8[J].Int J Inorg Mater,2000,2(4):333-337.
[4] EVANS J S O,MARY T A,SLEIGHT A W.Negative thermal expansion materials[J].Physica B Condensed Matter,1998,241-243(1):311-316.
[5] 王超.顺磁性元素改善因瓦合金性能研究[D].西安:西安建筑科技大学,2013. WANG C.Study of improving invar alloy performance by paramagnetism element[D].Xi'an:Xi'an University of Architecture and Technology,2013.
[6] 陆建生,沈黎明.Fe-36Ni因瓦合金研究进展[J].功能材料,2004,35(z1):3424-3427. LU J S,SHEN L M.Advances in Fe-36Ni Invar alloy[J].Functional Materials,2004,35(z1):3424-3427.
[7] 陈昀,张明霞,苗承鹏,等.Ni36Fe因瓦合金--老材料和新用途[J].金属世界,2009,(6):92-97. CHEN Y,ZHANG M X,MIAO C P,et al.Ni36Fe invar alloy-the old material and new application[J].Material World,2009,(6):92-97.
[8] 骆良顺,张宇民,张凤海,等.微量钴合金化的因瓦合金模具铸造成形试验研究[J].铸造,2010,59(10):1012-1015. LUO L S,ZHANG Y M,ZHANG F H,et al.Experimental study on casting technique of an invar alloy mold with cobalt microalloying[J].Foundry,2010,59(10):1012-1015.
[9] 陈昀,李明光,张艳红,等.因瓦合金发展现状及应用前景[J].机械研究与应用,2009,(4):9-11,14. CHEN Y,LI M G,ZHANG Y H,et al.The development actuality and application prospect of invar alloy[J].Mechanical Research & Application,2009,(4):9-11,14.
[10] 袁均平.变形及热处理对因瓦合金组织与性能的研究[D].长沙:中南大学,2005. YUAN J P.Research on the influence of deformation and heat treatment on the morphology and properties of invar alloy[D].Changsha:Central South University,2005.
[11] GULYAEV A A,SVISTUNOVA E L.Precipitation process and age-hardenability of Fe-Ni-Be invar alloys[J].Scripta Metallurgica et Materialia,1995,33(9):1497-1503.
[12] CHAWLA N,CHAWLA K K.Metal-matrix composites in ground transportation[J].JOM,2006,58(11):67-70.
[13] 王鑫,王新林,张羊换,等.Fe-Ni/ZrW2O8复合材料热膨胀性能研究[J].金属功能材料,2011,18(3):36-40. WANG X,WANG X L,ZHANG Y H,et al.Research on thermal expansion properties of Fe-Ni/ZrW2O8 composites[J].Metallic Functional Materials,2011,18(3):36-40.
[14] 邱志华.铁镍合金制备方法的研究现状与应用前景[J].科技风,2012,(7):16. QIU Z H.The research actuality and application prospect of preparing of invar alloy[J].Technology Wind,2012,(7):16.
[15] 赵娜,梁晓光,程莲萍,等.真空二次热压及复压复烧对铜-金刚石复合材料致密度的影响[J].热加工工艺,2011,40(24):132-135. ZHAO N,LIANG X G,CHENG L P,et al.Effects of vacuum second hot-pressing and repressing and Re-sintering on relative density of Cu/diamond composite[J].Hot Working Technology,2011,40(24):132-135.
[16] 赵海涛,张强,刘瑞萍,等.单分散纳米锌铁氧体的制备及其磁性能[J].材料工程,2016,44(1):103-107. ZHAO H T,ZHANG Q,LIU R P,et al.Synthesis and magnetic properties of monodisperse ZnFe2O4 nanoparticles[J].Journal of Materials Engineering,2016,44(1):103-107.
[17] 屠世润,赵志鹏,吴明,等.硬度与抗拉强度的关系浅析[J].机械工业标准化与质量,2009,(10):31-34. TU S R,ZHAO Z P,WU M,et al.Brief analysis on the relationship between hardness and tensile strength[J].Machinery Industry Standardization & Quality,2009,(10):31-34.
[1] 许文龙, 陈爽, 张津红, 刘会娥, 朱佳梦, 刁帅, 于安然. 羧甲基纤维素-石墨烯复合气凝胶的制备及吸附研究[J]. 材料工程, 2020, 48(9): 77-85.
[2] 曹弘毅, 姜明顺, 马蒙源, 张法业, 张雷, 隋青美, 贾磊. 复合材料层压板分层缺陷相控阵超声检测参数优化方法[J]. 材料工程, 2020, 48(9): 158-165.
[3] 栾建泽, 那景新, 谭伟, 慕文龙, 申浩, 秦国锋. 铝合金-BFRP粘接接头的服役高温老化力学性能及失效预测[J]. 材料工程, 2020, 48(9): 166-172.
[4] 曾成均, 刘立武, 边文凤, 冷劲松, 刘彦菊. 激励响应复合材料的4D打印及其应用研究进展[J]. 材料工程, 2020, 48(8): 1-13.
[5] 魏化震, 钟蔚华, 于广. 高分子复合材料在装甲防护领域的研究与应用进展[J]. 材料工程, 2020, 48(8): 25-32.
[6] 包建文, 钟翔屿, 张代军, 彭公秋, 李伟东, 石峰晖, 李晔, 姚锋, 常海峰. 国产高强中模碳纤维及其增强高韧性树脂基复合材料研究进展[J]. 材料工程, 2020, 48(8): 33-48.
[7] 肇研, 刘寒松. 连续纤维增强高性能热塑性树脂基复合材料的制备与应用[J]. 材料工程, 2020, 48(8): 49-61.
[8] 陈利, 焦伟, 王心淼, 刘俊岭. 三维机织复合材料力学性能研究进展[J]. 材料工程, 2020, 48(8): 62-72.
[9] 郝思嘉, 李哲灵, 任志东, 田俊鹏, 时双强, 邢悦, 杨程. 拉曼光谱在石墨烯聚合物纳米复合材料中的应用[J]. 材料工程, 2020, 48(7): 45-60.
[10] 张波波, 张文娟, 杜雪岩, 王有良. 铁基磁性纳米材料吸附废水中重金属离子研究进展[J]. 材料工程, 2020, 48(7): 93-102.
[11] 高禹, 刘京, 王进, 王柏臣, 崔旭, 包建文. 真空热循环对碳/双马来酰亚胺复合材料低速冲击性能的影响[J]. 材料工程, 2020, 48(7): 154-161.
[12] 冯景鹏, 余欢, 徐志锋, 蔡长春, 王振军, 胡银生, 王雅娜. 2.5D浅交直联Cf/Al复合材料的显微组织及弯曲和剪切性能[J]. 材料工程, 2020, 48(6): 132-139.
[13] 张传香, 陈亚玲, 巩云, 刘慧颖, 戴玉明, 丛园. 二硫化钼/石墨烯复合材料的一步水热合成及电催化性能[J]. 材料工程, 2020, 48(5): 56-61.
[14] 易振华, 冉丽萍, 易茂中. Ni-Cr-P焊膏钎焊C/C复合材料的组织和性能[J]. 材料工程, 2020, 48(5): 127-135.
[15] 张从阳, 李志锐, 方东, 叶永盛, 叶喜葱, 吴海华. SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料的室温拉伸行为及塑性变形机理[J]. 材料工程, 2020, 48(4): 108-115.
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