一种负热膨胀材料KxMgxLu2-xW3O12及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于热膨胀材料技术领域，公开一种负热膨胀材料K<subgt;x</subgt;Mg<subgt;x</subgt;Lu<subgt;2‑x</subgt;W<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;及其制备方法和应用。分子式为K<subgt;x</subgt;Mg<subgt;x</subgt;Lu<subgt;2‑x</subgt;W<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;。制备方法：选择K<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;、MgO、Lu<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;和WO<subgt;3</subgt;作为原料，按照摩尔比K<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;∶MgO∶Lu<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;∶WO<subgt;3</subgt;=(x/2)∶x∶(1‑x/2)∶3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，烧结温度为900~1200℃、时间为6~24h，冷却至室温，得到目标产物K<subgt;x</subgt;Mg<subgt;x</subgt;Lu<subgt;2‑</subgt;<subgt;x</subgt;W<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;。一种负热膨胀材料作为半导体在集成电路或芯片制造领域中的应用。本发明专利技术首次提出了分子式为K<subgt;x</subgt;Mg<subgt;x</subgt;Lu<subgt;2‑x</subgt;W<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;的负热膨胀材料，负热膨胀系数覆盖‑7.61×10<supgt;‑6</supgt;~‑10.6×10<supgt;‑6</supgt; K<supgt;‑1</supgt;，兼具良好的热稳定性，同时制备工艺简单，成本低，适合于工业化生产，可望在生物医用材料、航空航天装备、精密仪器等高技术领域获得应用；此外，本发明专利技术K<subgt;x</subgt;Mg<subgt;x</subgt;Lu<subgt;2‑x</subgt;W<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;可以作为宽带隙半导体，应用在集成电路和芯片制造领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热膨胀材料，具体涉及一种负热膨胀材料k xmg xlu 2-xw3o12及其制备方法和应用。

技术介绍

1、大多数材料由于非谐波势能表现出正热膨胀，而少数材料因其特殊的晶体结构，在温度变化时表现出“热缩冷胀”的特性，即负热膨胀。负热膨胀材料能有效缓解由温度剧烈变化导致的材料性能的损坏，可应用于诸多领域，如：航空航天材料、集成电路板、发动机部件及光学器件等。1845年，guillaume发现了invar合金(fe0.65ni0.35)，其在居里点附近热膨胀系数显著减少，表现出近零膨胀的特性，因此在精密仪器领域中得到广泛应用。但是由于所发现的负热膨胀物质的热膨胀系数不够小、负热膨胀温区窄等问题，导致这些材料的应用价值并不高，因此没有得到广泛的重视。1996年，sleight小组发现zrw2o8在0.3~1050k的超宽温区内有着优异的nte性能，并且随后又发现了a2m3o12系列的nte材料，因此nte材料得到了快速的发展。如今，nte化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负热膨胀材料，其特征在于：其分子式为KxMgxLu2-xW3O12，其中0.4≤x≤0.8。

2.一种如权利要求1所述的负热膨胀材料的制备方法，其特征在于：选择K2CO3、MgO、Lu2O3和WO3作为原料，按照摩尔比K2CO3∶MgO∶Lu2O3∶WO3=(x/2)∶x∶(1-x/2)∶3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，烧结温度为900~1200℃、时间为6~24h，冷却至室温，得到目标产物KxMgxLu2-xW3O12。

3.如权利要求2所述的负热膨胀材料的制备方法，其特征在于：将K2CO3、MgO、Lu2O3和WO3按比例...

【技术特征摘要】

1.一种负热膨胀材料，其特征在于：其分子式为kxmgxlu2-xw3o12，其中0.4≤x≤0.8。

2.一种如权利要求1所述的负热膨胀材料的制备方法，其特征在于：选择k2co3、mgo、lu2o3和wo3作为原料，按照摩尔比k2co3∶mgo∶lu2o3∶wo3=(x/2)∶x∶(1-x/2)∶3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，烧结温度为900~1200℃、时间为6~24h，冷却至室温，得到目标产物kxmgxlu2-xw3o12。

3.如权利要求2所述的负热膨胀材料的制备方法，其特征在于：将k2co3、mgo、lu2o3和wo3按比例称重并研磨混合均匀后，先将得到的混合粉末直接预烧结或者压片后预烧结，然后将预烧结后的产物研磨混合均匀，压片后二次烧结；预烧结的温度为500~800℃、时间为6~24h，二次烧结的温度为900~1200℃、时间为6~24h。

4.如权利要求2或3所述的负热膨胀材料的制备方法，其特征在于：将k2co3、mgo、lu2o...

【专利技术属性】
技术研发人员：高其龙，唐浩云，胡同同，杨伦，乔永强，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：