张志萍，袁 晖,，雷 洋，邱建春，张 芳，刘红飞

(1. 扬州大学 广陵学院，江苏 扬州 225000；2. 扬州大学 物理科学与技术学院，江苏 扬州 225009；3. 武汉工程大学 材料科学与工程学院，武汉 430200)

0 引 言

绝大多数材料体积随温度的升高而增大，发生正热膨胀材料。也有少部分材料正好相反，随着温度升高体积反而减少，这类材料称之为负热膨胀材料[1]。负热膨胀材料既可以单独使用，也可以与正膨胀材料复合，制备的低膨胀或零膨胀材料，在微机械制造、光学器件、微电子封装和航空航天等诸多领域有着巨大的潜在应用价值。1996年A.W. Sleight课题组发现AM2O8系列材料，其中ZrW2O8在0.3～1 050 K宽温度区间内表现出各向同性的负膨胀特性，且平均负热膨胀系数高达-8.8×10-6K-1，掀起了对负热膨胀材料研究的热潮[2-5]。随着研究的不断深入，发现AM2O8系列(A=Zr, Hf; M=W, Mo)材料虽然具有优异的负热膨胀性能，但也存在一定的缺陷。以ZrW2O8为例，其烧结温度高达1200 ℃、需要淬火避免其分解，制备工艺复杂，存在相变，且该相变会带来热膨胀系数改变，这些对其应用存在一定限制[6-7]。

经过近二十多年的发展，多个体系负热膨胀材料被发现，其中氧化物系列往往具有负热膨胀系数大，且响应温度范围宽的特性。A2M3O12(A=三价主族金属, 过渡金属, 镧系金属等; M=W, Mo)系列材料成员众多，具有灵活的化学调控性和优异的负热膨胀性能而备受关注[8-12]。Sc2W3O12是A2M3O12系列材料的负热膨胀性能最为优异的代表之一，在10～1 200 K显示负热膨胀性能，是目前已发现的负热膨胀材料中负膨胀响应区间最宽的材料[13-14]。……