共沉淀法合成ZrO2-ZrW2O8复合材料的工艺研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00991

无机材料学报

共沉淀法合成ZrO₂-ZrW₂O₈复合材料的工艺研究

张志萍, 刘红飞, 程晓农

江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013

收稿日期:2007-11-28 修回日期:2008-01-14 出版日期:2008-09-20 网络出版日期:2008-09-20

Study on the Technology of ZrO₂-ZrW₂O₈ Composites Prepared by Co-precipitation Method

ZHANG Zhi-Ping, LIU Hong-Fei, CHENG Xiao-Nong

School of Materials Science and Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China

Received:2007-11-28 Revised:2008-01-14 Published:2008-09-20 Online:2008-09-20

摘要/Abstract

摘要： 以硝酸氧锆[ZrO(NO₃)₂·5H₂O]和钨酸铵(H₄₀N₁₀O₄₁W₁₂·xH₂O)为原料,采用共沉淀法合成了低热膨胀的ZrO₂-ZrW₂O₈复合陶瓷, 着重研究了不同热处理条件对前驱体转变为ZrO₂-ZrW₂O₈复合陶瓷的影响, 并探讨了前驱体生成及其转变的反应历程. 通过X射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热膨胀仪等分析手段对样品的晶体结构、物相转变、断面微观形貌和热膨胀性能进行表征. 结果表明: 采用共沉淀法制备的前驱体在1150℃热处理2h可以合成高纯度、混合均匀的ZrO₂-ZrW₂O₈复合陶瓷; 随烧结时间的延长, ZrW₂O₈衍射峰半高宽逐渐减小, 晶粒在不断长大; ZrO₂-50wt%ZrW₂O₈复合陶瓷在30～600℃内的平均热膨胀系数为-3.2295×10^-6K^-1.

关键词: 复合材料, 共沉淀法, 低热膨胀, 高温转变

Abstract: A low-thermal-expansion ceramic composite of ZrO₂-ZrW₂O₈ was synthesized by co-precipitation route using analytically pure zirconium nitrate [ZrO(NO₃)₂·5H₂O] and ammonium tungstate(H₄₀N₁₀O₄₁W₁₂·xH₂O) as starting materials. Effects of heat-treatment on the transformation from the precursor to ZrO₂-ZrW₂O₈ composite were investigated, and the chemical reaction process of the precursor was explored. The crystal structure, phase transition, cross-section morphology and thermal expansion coefficient of the samples were investigated by X-ray diffraction(XRD), thermogravimetric and differential scanning calorimetry(TG-DSC), scanning electron microscope(SEM) and dilatometry respectively. The results show that the homogeneous ZrO₂-ZrW₂O₈ composites are synthesized after sintering at 1150℃ for 2h. With the increase of sintering time, the full width at half maximum (FWHM) of the ZrW₂O₈ diffraction peaks decreases, and the grain grows up gradually. ZrO₂-50wt%ZrW₂O₈ composite has an average thermal expansion coefficient of -3.2295×10^-6K^-1 from 30℃ to 600℃.

Key words: composite, co-precipitation, low thermal expansion, high temperature transformation

中图分类号:

TQ174

张志萍,刘红飞,程晓农. 共沉淀法合成ZrO₂-ZrW₂O₈复合材料的工艺研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00991.

ZHANG Zhi-Ping,LIU Hong-Fei,CHENG Xiao-Nong. Study on the Technology of ZrO₂-ZrW₂O₈ Composites Prepared by Co-precipitation Method[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00991.

[1]	陈义, 邱海鹏, 陈明伟, 徐昊, 崔恒. SiC/SiC复合材料基体硼改性方法及其力学性能研究[J]. 无机材料学报, 2025, 40(5): 504-510.
[2]	穆爽, 马沁, 张禹, 沈旭, 杨金山, 董绍明. Yb₂Si₂O₇改性SiC/SiC复合材料的氧化行为研究[J]. 无机材料学报, 2025, 40(3): 323-328.
[3]	杨舒琪, 杨存国, 牛慧祝, 石唯一, 舒珂维. GeP₃/科琴黑复合材料作为钠离子电池高性能负极材料[J]. 无机材料学报, 2025, 40(3): 329-336.
[4]	谌广昌, 段小明, 朱金荣, 龚情, 蔡德龙, 李宇航, 杨东雷, 陈彪, 李新民, 邓旭东, 余瑾, 刘博雅, 何培刚, 贾德昌, 周玉. 直升机特定结构先进陶瓷材料研究进展与应用展望[J]. 无机材料学报, 2025, 40(3): 225-244.
[5]	栾新刚, 何典蔚, 涂建勇, 成来飞. 2D平纹和3D针刺C/SiC复合材料的低速冲击破坏行为和失效机理[J]. 无机材料学报, 2025, 40(2): 205-214.
[6]	王文婷, 徐敬军, 马科, 李美栓, 李兴超, 李同起. 原位反应/热压合成Ti₂AlC-20TiB₂复合材料在1000~1300 ℃空气中的高温氧化行为[J]. 无机材料学报, 2025, 40(1): 31-38.
[7]	全文心, 余艺平, 方冰, 李伟, 王松. 管状C/SiC复合材料高温空气氧化行为与宏细观建模研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(8): 920-928.
[8]	何思哲, 王俊舟, 张勇, 费嘉维, 吴爱民, 陈意峰, 李强, 周晟, 黄昊. 高频低损耗的Fe/亚微米FeNi软磁复合材料[J]. 无机材料学报, 2024, 39(8): 871-878.
[9]	孙海洋, 季伟, 王为民, 傅正义. TiB-Ti周期序构复合材料设计、制备及性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 662-670.
[10]	吴晓晨, 郑瑞晓, 李露, 马浩林, 赵培航, 马朝利. SiC_f/SiC陶瓷基复合材料高温环境损伤原位监测研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 609-622.
[11]	粟毅, 史扬帆, 贾成兰, 迟蓬涛, 高扬, 马青松, 陈思安. 浆料浸渍辅助PIP工艺制备C/HfC-SiC复合材料的微观结构及性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 726-732.
[12]	赵日达, 汤素芳. 多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法制备陶瓷基复合材料研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 623-633.
[13]	方光武, 谢浩元, 张华军, 高希光, 宋迎东. CMC-EBC损伤耦合机理及一体化设计研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 647-661.
[14]	张幸红, 王义铭, 程源, 董顺, 胡平. 超高温陶瓷复合材料研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 571-590.
[15]	李广宇, 岳一凡, 王波, 张程煜, 索涛, 李玉龙. 2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(5): 494-500.

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