一种高熵零热膨胀材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于热膨胀材料技术领域，具体公开一种高熵零热膨胀材料及其制备方法。分子式为(Ti<subgt;1/3</subgt;Zr<subgt;1/3</subgt;Hf<subgt;1/3</subgt;)Fe<subgt;x</subgt;Sc<subgt;1‑x</subgt;Mo<subgt;2</subgt;VO<subgt;12</subgt;，其中0.00≤x≤1.00。选择Ti源、Zr源、Hf源、Fe源、Sc源、Mo源和V源作为原料，并按照目标产物(Ti<subgt;1/3</subgt;Zr<subgt;1/3</subgt;Hf<subgt;1/3</subgt;)Fe<subgt;x</subgt;Sc<subgt;1‑x</subgt;Mo<subgt;2</subgt;VO<subgt;12</subgt;中化学计量摩尔比Ti∶Zr∶Hf∶Fe∶Sc∶Mo∶V=1/3∶1/3∶1/3∶x∶(1‑x)∶2∶1称重并研磨混合均匀，将得到的混合粉末直接烧结或者压片后烧结，烧结的温度为500~1000℃、时间为3~15 h，冷却至室温后，得到目标产物(Ti<subgt;1/3</subgt;Zr<subgt;1/3</subgt;Hf<subgt;1/3</subgt;)Fe<subgt;x</subgt;Sc<subgt;1‑x</subgt;Mo<subgt;2</subgt;VO<subgt;12</subgt;。本发明专利技术首次提出了分子式为(Ti<subgt;1/3</subgt;Zr<subgt;1/3</subgt;Hf<subgt;1/3</subgt;)Fe<subgt;x</subgt;Sc<subgt;1‑x</subgt;Mo<subgt;2</subgt;VO<subgt;12</subgt;的高熵ZTE材料，并对其进行了相纯度表征和热膨胀性质研究，结果表明成功制备了(Ti<subgt;1/3</subgt;Zr<subgt;1/3</subgt;Hf<subgt;1/3</subgt;)Fe<subgt;x</subgt;Sc<subgt;1‑</subgt;<subgt;x</subgt;Mo<subgt;2</subgt;VO<subgt;12</subgt;材料，均在一定温度范围内呈现出近零热膨胀特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热膨胀材料，具体涉及一种高熵零热膨胀材料及其制备方法。

技术介绍

1、大多数材料都具有热胀冷缩的特性，这种特性会使材料内部产生热应力，降低精密部件的结构稳定性和安全可靠性，削弱甚至破坏其功能，导致器件失效。而零膨胀（zte）材料具有良好的抗热冲击性能和尺寸稳定性，可显著降低由于温度变化带来的热应力，从而维持精密器件的正常运行。因此，设计并合成出具有近零膨胀性能的材料具有重要的科学意义和应用价值。

2、为了从根本上解决由热膨胀现象引起的一系列问题，必须精确调控材料的热膨胀系数，以设计出低热膨胀甚至近零膨胀的材料。因此，人们对负热膨胀（nte）材料进行了深入地研究。其中氧化物nte材料被研究地最为广泛，如am2o7（a=zr或hf；m=v或p)、am2o8（a=zr或hf；m=w或mo）和a2m3o12（a=过渡金属或稀土；m=w或mo）。这些材料均由四面体和八面体通过共享氧原子连接，形成开放式的柔性框架结构。但由于这些材料存在性能局限性，例如nte的温度范围狭窄、温度范围不合适，以及某些材料的吸湿性和相变温度不合适等，使得它们在满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高熵零热膨胀材料，其特征在于：分子式为(Ti1/3Zr1/3Hf1/3)FexSc1-xMo2VO12，其中0.00≤x ≤1.00。

2.如权利要求1所述的高熵零热膨胀材料，其特征在于：x=0、0.25、0.5、0.75或1.0。

3.一种如权利要求1或2所述的高熵零热膨胀材料的制备方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的高熵零热膨胀材料的制备方法，其特征在于，采用两步烧结法：将Ti源、Zr源、Hf源、Fe源、Sc源、Mo源和V源按比例研磨混合均匀后，将得到的混合粉末于500~1000 ℃预烧结1~5 h，然后将预烧结后的产物再次研磨混合均...

【技术特征摘要】

1.一种高熵零热膨胀材料，其特征在于：分子式为(ti1/3zr1/3hf1/3)fexsc1-xmo2vo12，其中0.00≤x ≤1.00。

2.如权利要求1所述的高熵零热膨胀材料，其特征在于：x=0、0.25、0.5、0.75或1.0。

3.一种如权利要求1或2所述的高熵零热膨胀材料的制备方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的高熵零热膨胀材料的制备方法，其特征在于，采用两步烧结法：将ti源、zr源、hf源、fe源、sc源、mo源和v源按比例研磨混合均匀后，将得到的混合粉末于500~1000 ℃预烧结1~5 h，然后将预烧结后的产物再次研磨混合均匀，直接或压片后于500~1000 ℃烧结2~10 h。

5.如权利要求3或4所述的高熵零热膨胀材料的制备方法，其特征在于：ti源、zr源、hf源、fe源、sc源、mo源和v源按比例研磨时，采用湿法研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：高其龙，梁路单，王长坤，王绪锐，王鑫，胡同同，连虹，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：