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a2m3o12系列納米粉體及陶瓷的合成與性能研究,a2m3o12系列納米粉體及陶瓷的合成與性能研究synthesis and properties of a2m3o12 nano-powders and ceramics1.45萬字36頁原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)目錄第一章 緒論11.1 引言11.2 負(fù)熱膨脹材料21.3 負(fù)熱膨脹納米粒子的機理21.3.1 相變機理2...
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A2M3O12系列納米粉體及陶瓷的合成與性能研究
Synthesis and properties of A2M3O12 nano-powders and ceramics
1.45萬字 36頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 負(fù)熱膨脹材料 2
1.3 負(fù)熱膨脹納米粒子的機理 2
1.3.1 相變機理 2
1.3.2 橋氧原子的低能橫向熱振動收縮機理 3
1.3.3 剛性多面體的旋轉(zhuǎn)耦合模型 4
1.4 負(fù)熱膨脹材料發(fā)展概況 5
1.5 屬立方晶系的新型負(fù)熱膨脹材料 6
1.5.1 AM2O7系材料 6
1.5.2 AM2O8系材料 6
1.5.3 A2M3O12系材料 7
1.6 選題的目的、意義及主要研究內(nèi)容 8
1.6.1 選題的目的及意義 8
1.6.2 本課題主要研究的內(nèi)容 9
第二章 Sc2-xPrxW3O12的固相法合成與熱膨脹性能的研究 10
2.1 引言 10
2.2 實驗部分 10
2.2.1 固相法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料 10
2.2.1.1 試劑 10
2.2.1.2 固相法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料的制備 10
2.2.3 樣品的測試與表征 11
2.3 結(jié)果與分析 12
2.3.1產(chǎn)物物相分析 12
2.3.2塊體產(chǎn)物斷面形貌分析 13
2.3.3 產(chǎn)物熱膨脹性能分析 14
2.3.3.1 熱膨脹性能研究方法 14
2.3.3.2 實驗數(shù)據(jù)分析 14
2.4 本章小結(jié) 18
第三章 Sc2-xPrxW3O12的sol-gel法合成與熱膨脹性能的研究 20
3.1引言 20
3.2 實驗部分 20
3.2.2 sol-gel法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料 20
3.2.2.1 試劑 20
3.2.2.2 sol-gel法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料的制備 20
3.2.3 樣品的測試與表征 21
3.3 結(jié)果與分析 22
3.3.1 產(chǎn)物物相分析 22
3.3.2 產(chǎn)物熱膨脹性能分析 24
3.3.2.1 熱膨脹性能研究方法 24
3.3.2.2 實驗數(shù)據(jù)分析 24
2.4 本章小結(jié) 26
結(jié)論 28
致謝 29
參考文獻 30
摘要：A2M3O12系列材料有著獨特的各向異性的負(fù)熱膨脹（negative thermal expansion NTE）性能，其成分靈活多變。因此可以通過不同的元素替代與摻雜調(diào)控材料的整體熱膨脹系數(shù)，從而實現(xiàn)人為控制材料的熱膨脹性能。因此，發(fā)展該系負(fù)熱膨脹材料的研究有重要的意義。本文采用固相法制備了Sc2W3O12，Sc1.8Pr0.2W3O12，Sc1.6Pr0.4W3O12等NTE材料，還采用sol-gel制備了Sc2W3O12，Sc1.8Pr0.2W3O12，Sc1.6Pr0.4W3O12等NTE材料。并對其進行了晶體結(jié)構(gòu)和熱膨脹性能的研究。主要結(jié)論如下：(1)采用固相法和sol-gel法能夠合成出Sc2-xPrxW3O12系列NTE粉體，sol-gel法合成Sc2-xPrxW3O12系列NTE粉體的燒結(jié)溫度較低；(2) 當(dāng)Pr3+離子與Sc3+離子相互取代時，Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比大于1時，材料的晶體結(jié)構(gòu)和Sc2W3O12的晶體結(jié)構(gòu)相似；當(dāng)Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比在0.2:1.8，0.4:1.6，0.6:1.4時，材料的晶體結(jié)構(gòu)和Pr2W3O12的晶體結(jié)構(gòu)相似；當(dāng)Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比在0.8:1.2時，由于Sc在Pr2W3O12中固溶度達到極限，所以材料的晶體結(jié)構(gòu)與Pr2W3O12的晶體結(jié)構(gòu)不同；(3)當(dāng)Pr3+離子與Sc3+離子相互取代時，Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比大于1時，塊體的表面形貌呈現(xiàn)大而不規(guī)則的穿晶斷裂，無大孔；當(dāng)Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比小于1時，塊體的表面形貌呈現(xiàn)出孔隙較多，晶粒較??；(4)合成的材料具有良好的負(fù)熱膨脹性能；(5)無論是采用固相法還是sol-gel發(fā)合成Sc2-xPrxW3O12系列NTE粉體，當(dāng)Pr3+取代Sc3+，隨Pr3+離子的量增加，材料的熱膨脹系數(shù)逐漸增大，Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比為1是分界點，兩邊的熱膨脹性相反；(6)采用sol-gel法合成的樣品經(jīng)過XRD、熱膨脹儀的分析發(fā)現(xiàn)與固相法合成的樣品相似；
關(guān)鍵詞：A2M3O12 固相法 sol-gel法 離子摻雜 晶體結(jié)構(gòu) 熱膨脹性能
Synthesis and properties of A2M3O12 nano-powders and ceramics
1.45萬字 36頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 負(fù)熱膨脹材料 2
1.3 負(fù)熱膨脹納米粒子的機理 2
1.3.1 相變機理 2
1.3.2 橋氧原子的低能橫向熱振動收縮機理 3
1.3.3 剛性多面體的旋轉(zhuǎn)耦合模型 4
1.4 負(fù)熱膨脹材料發(fā)展概況 5
1.5 屬立方晶系的新型負(fù)熱膨脹材料 6
1.5.1 AM2O7系材料 6
1.5.2 AM2O8系材料 6
1.5.3 A2M3O12系材料 7
1.6 選題的目的、意義及主要研究內(nèi)容 8
1.6.1 選題的目的及意義 8
1.6.2 本課題主要研究的內(nèi)容 9
第二章 Sc2-xPrxW3O12的固相法合成與熱膨脹性能的研究 10
2.1 引言 10
2.2 實驗部分 10
2.2.1 固相法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料 10
2.2.1.1 試劑 10
2.2.1.2 固相法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料的制備 10
2.2.3 樣品的測試與表征 11
2.3 結(jié)果與分析 12
2.3.1產(chǎn)物物相分析 12
2.3.2塊體產(chǎn)物斷面形貌分析 13
2.3.3 產(chǎn)物熱膨脹性能分析 14
2.3.3.1 熱膨脹性能研究方法 14
2.3.3.2 實驗數(shù)據(jù)分析 14
2.4 本章小結(jié) 18
第三章 Sc2-xPrxW3O12的sol-gel法合成與熱膨脹性能的研究 20
3.1引言 20
3.2 實驗部分 20
3.2.2 sol-gel法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料 20
3.2.2.1 試劑 20
3.2.2.2 sol-gel法合成Sc2-xPrxW3O12系NTE材料的制備 20
3.2.3 樣品的測試與表征 21
3.3 結(jié)果與分析 22
3.3.1 產(chǎn)物物相分析 22
3.3.2 產(chǎn)物熱膨脹性能分析 24
3.3.2.1 熱膨脹性能研究方法 24
3.3.2.2 實驗數(shù)據(jù)分析 24
2.4 本章小結(jié) 26
結(jié)論 28
致謝 29
參考文獻 30
摘要：A2M3O12系列材料有著獨特的各向異性的負(fù)熱膨脹（negative thermal expansion NTE）性能，其成分靈活多變。因此可以通過不同的元素替代與摻雜調(diào)控材料的整體熱膨脹系數(shù)，從而實現(xiàn)人為控制材料的熱膨脹性能。因此，發(fā)展該系負(fù)熱膨脹材料的研究有重要的意義。本文采用固相法制備了Sc2W3O12，Sc1.8Pr0.2W3O12，Sc1.6Pr0.4W3O12等NTE材料，還采用sol-gel制備了Sc2W3O12，Sc1.8Pr0.2W3O12，Sc1.6Pr0.4W3O12等NTE材料。并對其進行了晶體結(jié)構(gòu)和熱膨脹性能的研究。主要結(jié)論如下：(1)采用固相法和sol-gel法能夠合成出Sc2-xPrxW3O12系列NTE粉體，sol-gel法合成Sc2-xPrxW3O12系列NTE粉體的燒結(jié)溫度較低；(2) 當(dāng)Pr3+離子與Sc3+離子相互取代時，Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比大于1時，材料的晶體結(jié)構(gòu)和Sc2W3O12的晶體結(jié)構(gòu)相似；當(dāng)Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比在0.2:1.8，0.4:1.6，0.6:1.4時，材料的晶體結(jié)構(gòu)和Pr2W3O12的晶體結(jié)構(gòu)相似；當(dāng)Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比在0.8:1.2時，由于Sc在Pr2W3O12中固溶度達到極限，所以材料的晶體結(jié)構(gòu)與Pr2W3O12的晶體結(jié)構(gòu)不同；(3)當(dāng)Pr3+離子與Sc3+離子相互取代時，Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比大于1時，塊體的表面形貌呈現(xiàn)大而不規(guī)則的穿晶斷裂，無大孔；當(dāng)Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比小于1時，塊體的表面形貌呈現(xiàn)出孔隙較多，晶粒較??；(4)合成的材料具有良好的負(fù)熱膨脹性能；(5)無論是采用固相法還是sol-gel發(fā)合成Sc2-xPrxW3O12系列NTE粉體，當(dāng)Pr3+取代Sc3+，隨Pr3+離子的量增加，材料的熱膨脹系數(shù)逐漸增大，Sc3+離子和Pr3+離子的原子量比為1是分界點，兩邊的熱膨脹性相反；(6)采用sol-gel法合成的樣品經(jīng)過XRD、熱膨脹儀的分析發(fā)現(xiàn)與固相法合成的樣品相似；
關(guān)鍵詞：A2M3O12 固相法 sol-gel法 離子摻雜 晶體結(jié)構(gòu) 熱膨脹性能
