錳氮化合物復(fù)合材料的制備與性能研究
Synthesis and Physical Properties of Manganese Nitride Composites

2萬(wàn)字 40頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)

摘要 反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氮化合物是近年發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)具有各向同性負(fù)熱膨脹性能的新型功能材料。錳氮化合物負(fù)熱膨脹材料因其優(yōu)越的負(fù)熱膨脹性納為了當(dāng)前負(fù)熱膨脹材料研究的熱點(diǎn)之一。而碳納米管因其優(yōu)秀的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能，廣泛作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體使用。
本文從負(fù)熱膨脹材料的發(fā)展歷史、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、材料結(jié)構(gòu)及微觀(guān)機(jī)理等方面，闡述了反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氮化合物負(fù)熱膨脹材料的研究現(xiàn)狀及最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。此外，本文主要介紹了一種采用固相燒結(jié)法制備的金屬摻雜錳氮化合物負(fù)熱膨脹材料。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，Mn3Zn0.7Sn0.3N/CNTs復(fù)合材料確實(shí)是具有負(fù)熱膨脹性能的一種材料，且其負(fù)熱膨脹系數(shù)的絕對(duì)值通常大于正熱膨脹材料，因此將它作為熱膨脹抑制劑，可以調(diào)節(jié)復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。
通過(guò)X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)分析樣品的物相和表面形貌，結(jié)果表明，CNTs在Mn3Zn0.7Sn0.3N/CNTs復(fù)合材料的分散性較差，團(tuán)聚的碳納米管填補(bǔ)在Mn3Zn0.7Sn0.3N顆粒之間，可以降低復(fù)合材料的孔隙率，提高其性能。采用熱機(jī)械分析儀(TMA)系統(tǒng)地分析這兩種材料的負(fù)熱膨脹性能，并檢測(cè)了材料的電導(dǎo)率、維氏硬度以及致密度。分析發(fā)現(xiàn)，隨著CNTs含量的增加，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，氣孔率增大，致密度減小，材料的熱膨脹系數(shù)變大。


關(guān)鍵詞：負(fù)熱膨脹；反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；電導(dǎo)率；硬度；致密度