孙秀娟,程晓农,杨 娟,刘芹芹，徐 东

(1 江苏大学 分析测试中心，江苏 镇江 212013;2 江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013)

PVP对溶胶凝胶法制备负热膨胀ZrW2O8粉体形貌及性能的影响

孙秀娟1,2,程晓农2,杨 娟2,刘芹芹2，徐 东2

(1 江苏大学 分析测试中心，江苏 镇江 212013;2 江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013)

以PVP为添加剂，采用溶胶凝胶法制备ZrW2O8粉体，研究添加剂对粉体形貌的影响及其负热膨胀特性。对其前驱体进行热重-差热分析(TG-DSC)，以X射线粉末衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)对产物结构及形貌进行表征。结果表明所得粉体为单一立方α-ZrW2O8相。加入PVP后，可以有效地改变粉体的形貌，随着加入量的增大，粉体的形貌从无规则的团聚体转变为长棒状、扇形及短棒颗粒。原位X射线粉末衍射分析表明，所得ZrW2O8粉体具有良好的负热膨胀特性。

负热膨胀；溶胶凝胶法；PVP；ZrW2O8

在一定的温度范围内，平均热膨胀系数为负值的材料，称之为负热膨胀材料[1-3]。ZrW2O8在很宽的温度范围内表现为负热膨胀特性引起了人们广泛的关注[4-6]。从ZrO2-WO3相图[7]可知，ZrW2O8只在1105～1257℃很窄的温度范围内热力学稳定；780～1105℃温度区间，分解为WO3和ZrO2；在780℃下，ZrW2O8处于亚稳态。从-272.7℃到分解温度，热膨胀系数达到了-8.7×10-6℃-1，且呈各向同性[8-10]，与一般热膨胀陶瓷材料，如Al2O3在室温下的正膨胀系数(αl=8.8×10-6℃-1)有相同的数量级[11]。将具有负热膨胀特性的材料与常规的材料复合成低热膨胀或零膨胀材料，并将其用于光学平面镜、光纤通信领域、医用材料、低温传感器、热电偶及日常生活等方面，其应用范围十分广泛[12]。……