MOF-74(Zn,Ni)的各向异性负热膨胀

金属有机框架材料(MOF)结构简单、孔径大,在分离、催化、吸附等领域有很好的应用前景,其结构的柔软性和可调性为MOF的热膨胀调控提供了可能。以MOF-74(Zn, Ni)化合物为研究对象,通过变温X射线衍射研究晶体结构,发现化合物在a(b)方向上表现出负热膨胀,而在c轴方向表现出正热膨胀。在(373～448)K的温度区间内,Zn-MOF-74表现出体积的正热膨胀,Ni-MOF-74则因更强的a轴负热膨胀而表现出体积的负热膨胀,这说明金属中心对负热膨胀具有显著影响。同时,负热膨胀起源于配体的桥链结构单元横向热运动。     

负热膨胀材料的研究与应用进展

总结近年来国内外文献,介绍了负热膨胀材料的定义、分类标准,归纳了具有代表性的负热膨胀材料的几大系列,以ZrW2O8为例介绍了负热膨胀材料的几种常用的合成方法以及影响热膨胀系数的因素, 指出了负热膨胀材料潜在的应用领域,并对负热膨胀材料的发展趋势和应用前景进行了预测.     

谈折射问题

自然界中已发现的能传播光的物质的折射率都是正的。光在正折射物质中的传播和成像问题早被阐明。但由电磁理论，有人已推证出存在负折射效应，而负折射材料的制备及电磁波在其中的表现正被人们所研究。在微波和红外频段，试验确证存在负折射现象，并清楚了产生负折射必须满足的物理要求。结果是相当让人振奋的。现在，为制造出更符合理想条件的负折射材料并将其应用推进到可见光及更高频段，各研究团队都在作出坚持不懈的努力。     

ZrW2-xMoxO8晶体结构及热膨胀性能

采用共沉淀法,以硝酸氧锆、钨酸铵和钼酸铵为原料制备了纯度较高的ZrW2-xMoxO8粉体,分别采用热重-差热和X射线衍射分析了W/Mo摩尔比对ZrW2-xMoxO8的结晶行为、晶体结构以及热膨胀性能的影响.结果表明:Mo的掺杂不会影响其热膨胀性能,所得ZrW2-xMoxO8均具有良好的负热膨胀特性,而ZrW2-xMoxO8的室温晶胞参数和合成温度均随着Mo取代量的增加而降低.x<0.5时,ZrW2-xMoxO8室温晶体结构为α-ZrW2O8相,ZrW2O8由氧化物原料在高温反应生成.高温XRD结果表明:ZrW2O8和ZrW1.5Mo05O8在高温会发生α-β相变,负热膨胀系数随之发生明显变化;当x≥0.5时,ZrW2-xMoxO8则由其对应的三方相或单斜相在高温转变而成,如果其室温相为β相,则在高温转变为不具负热膨胀特性的三方相.     

负热膨胀化合物材料ZrW2O8的机理与制备技术

以ZrW2O8为典例，介绍了新型功能材料——负热膨胀材料的最新研究进展；列举了几种负热膨胀材料的物理性质和热力学参量；叙述了ZrW2O8的α相、β相和γ相之间的转变关系和过程；介绍了该类新材料的负热膨胀机理及刚性单元模式和受抑软性模式两种理论模型；系统探讨了该类材料的固相合成和液相合成技术，对比分析了各自的特点与存在的不足，在此基础上结合研究工作提出了该类材料的研究方向、     

新型负膨胀系数材料ZrW2O8的合成与特性

ZrW2O8是新发现的由0.3K至分解温度1050K都具有各向同性的负热膨胀化合物，但由于其分解温度和窄的热稳定范围反应合成相当困难。本文综述了氧化物直接合成、微波合成和溶胶－凝胶法制备ZrW2O8以及单晶ZrW2O8的生长方法，讨论了ZrW2O8的特性，介绍了其负膨胀机理和潜在的应用。     

合成温度和原料粒度对钛酸铝性能的影响

研究了合成温度和原料粒度对钛酸铝性能的影响.结果表明,钛酸铝材料的临界晶粒尺寸和材料内部所合成的晶粒尺寸大小对微裂纹的产生关系重大.控制微裂纹的多少与大小可改善其热膨胀和机械特性.降低合成温度和原料粒度可使合成的钛酸铝材料内部裂纹少而且小,故其强度提高,但其热膨胀系数有所增大.     

环氧树脂/ZrW2O8封装材料的制备及其性能

将负热膨胀材料ZrW2O8粉体按一定质量比例与E-51环氧树脂混合,制备电子封装材料.测定了不同比例下封装材料的线膨胀系数、玻璃化温度、抗拉与弯曲强度、吸湿率和耐腐蚀性能.研究结果表明:采用超声波处理,可使ZrW2O8粉体均匀分散在环氧树脂E-51基体中.随着ZrW2O8质量分数的增加,封装材料的线膨胀系数下降,玻璃化温度升高,拉伸、弯曲强度与抗吸湿性提高;当ω(E-51)∶ω(ZrW2O8)=3∶2时,封装材料的耐酸性腐蚀较好,而耐碱性腐蚀的能力较差.     

合成温度和原料粒度对钛酸铝性能的影响

研究了合成温度和原料粒度对钛酸铝性能的影响．结果表明．钛酸铝材料的临界晶粒尺寸和材料内部所合成的晶粒尺寸大小对微裂纹的产生关系重大．控制微裂纹的多少与大小可改善其热膨胀和机械特性．降低合成温度和原料粒度可使合成的钛酸铝材料内部裂纹少而且小．故其强度提高．但其热膨胀系数有所增大．     

热流固耦合作用下页岩渗透特性实验

为探讨地温对页岩渗流特性的影响规律,按照温度对页岩作用部位的不同,从流体动能、骨架应变、吸附解吸三个方面,分析甲烷内摩擦力对动能的影响、页岩热应力及热膨胀导致应变、甲烷解吸引起基质收缩随温度变化的规律,得出热流固耦合作用下页岩渗流特性。以渝东南酉阳龙马溪组页岩样品为分析对象,进行页岩型岩的温度渗流实验,提出三方面五因素的分析方法:温度增加,流体内摩擦力增大减小了流动速度;粘土矿物与有机质的差异性膨胀产生热应力,压缩了页岩骨架,加之基质热膨胀减小了基质间隙,双重作用使渗流通道减小;基质收缩效应对孔隙裂隙双重结构介质渗透量影响很小。温度升高对页岩渗流特性的主要影响体现为,内摩擦力的减速作用及热应力和热膨胀对渗流通道的压缩作用。     

饱和黏土的一维热固结特性试验研究

通过室内试验,研究了饱和黏土在不同温度作用下的固结效应.结果表明:温度对土颗粒的膨胀作用和孔隙比的收缩作用影响较小;高温作用下发生的热膨胀在一定程度上阻碍了变形的发生,高温条件下压缩指数较低温条件下有减小的趋势.但渗透性的增强使得该现象逐渐减弱.随着温度的升高,先期固结应力均随之减小.通过反分析得到了两种黏土的材料参数γ.材料参数γ越大,相同温度下的归一化先期固结应力越小.温度越高,水溶液的黏度越低,越容易被排出,其渗透系数越大,超静孔隙水压的消散越快,所以超静孔隙水压随着温度的升高而减小.渗透系数随着孔隙比的升高而升高.粒径较大试样的渗透系数大于粒径较小试样的渗透系数.     

固相法合成负热膨胀性粉体ZrW2O8

以分析纯ZrO2和WO3为原料,用固相法制备了负热膨胀材料ZrW2O8粉体.以X射线粉末衍射、扫描电子显微镜分别对粉体进行物相分析和形貌观测;通过高温X射线衍射以及Powder X软件计算不同温度下的晶胞参数,从而确定热膨胀系数.结果表明经1 220℃保温3 h制备出的高纯度ZrW2O8粉体为单一立方结构,平均粒径为0.5μm;ZrW2O8粉体有显著的负热膨胀特性,在室温到150℃范围内,所得ZrW2O8粉体热膨胀系数为-11.58×10-6K-1;200～500℃范围内,热膨胀系数为-3.77×10-6K-1;在整个温度范围内平均热膨胀系数为-6.31×10-6K-1.     

新型负膨胀系数材料ZrW2O8的合成与特性

ZrW2 O8 是新发现的由 0 3K至分解温度 1 0 5 0K都具有各向同性的负热膨胀化合物 ,但由于其分解温度和窄的热稳定范围反应合成相当困难 .本文综述了氧化物直接合成、微波合成和溶胶 -凝胶法制备ZrW2 O8以及单晶ZrW2 O8的生长方法 ,讨论了ZrW2 O8的特性 ,介绍了其负膨胀机理和潜在的应用     

非晶电学性能及非晶电性材料

非晶材料问世以来,在机械性能、化学性能及物理性能力而均显示不少优点与特点。从材料科学及物理学角度都有深入探讨的价值。非晶材料在物理性能方面,除了优异的磁性为人们所关注外,其电学性能也是人们感兴趣的部分。首先非晶材料具有高电阻值及低电阻温度系数(有的为负电阻温度系数),这在实用上与理论上均值得研究。另外非晶具有超导特     

Nd3Fe29—xTix（x=1.3—2.0）化合物的成相范围及其温度特性

用热磁测量和X－光衍射谱研究了Nd3Fe29-xTix化合物的成相范围及其温度特性，研究发现，x=1.3-2.0范围内的所有化合物都成单相，其晶体结构具有A2／m空间群的单斜结构，随着Ti含量的增加，晶格参数a,b,c几乎不变，而晶胞体积V略微增加，每个样品都出现了自旋重取向现象，但自旋重取向温度Tsr和居里温度Tc几乎不随Ti的含量而改变。     

切削刀具倒棱刃口挤压力的理论计算

根据试验观察．揭出了刀具刃口带负倒棱时的切削模型。在此模型中,刀具刃口 存在一个“金属死区”。以新模型为基础．采用能量法,对高温、高应变率下刀具刃 口的挤压力进行了理论计算。所做工作的特点是：１）在材料变形分析中计入了挤压 层金属绕过刀具刃口时的过剩变形;２）进行有关材料变形与物理特性的计算时,考 虑了温度与应变率的影响。利用新研制的压电式切削测力仪进行验证试验,其结果表 明,理论计算值与实测数据较好一致。     

介质阻挡放电时间对放电光电特性的影响

在介质阻挡放电过程中，由于离子对电极表面不断轰击产生热量，电极温度会有所升高，放电光电特性也会随之变化.通过改变外加电压和等离子体放电时间发现，电极温度随着外加电压的增加和等离子体放电时间的延长而增加，并且高压电极的温度比接地电极的温度增加得更快.延长等离子体放电时间发现，输入功率、放电脉冲数目和光谱谱线相对强度都在上升，电流峰值却在下降.所得研究结果为今后介质阻挡放电光电特性研究提供了时间上的参考性，具有重要的研究意义.     

超常规材料电动力学

随着高速信息处理技术的飞速发展，对于材料性能的需求远远超出了普通常规材料所能满足的范围。大量人工制造的超常规材料成为人们广泛关注的热点。它们具有自然界找不到的许多特性，有很多是经过特殊的设计，满足特殊需要的。     

钢的热膨胀特性研究

采用NETZSCH DIL 402C高温热膨胀仪对三种不同化学成分的钢种在30~1150℃温度范围内的热膨胀特性进行了测量,得到线性热膨胀和瞬时线膨胀系数随温度的变化曲线.对实测的热膨胀值进行定量计算和对比分析后发现,钢在加热过程中的线性热膨胀及瞬时线膨胀系数随温度的变化过程可分为室温至相变区、固态相变区和高温奥氏体区三个阶段,每个阶段碳含量对热膨胀的影响程度不同.在整个升温过程中,物理热效应引起的热膨胀占主导作用,不同钢种的物理热膨胀总量基本相同,而相变引起的收缩量大约占整个膨胀绝对变化量的16%,且收缩总量随碳含量的增加而减少,导致最终不同钢种试样的膨胀量不同.     

“超材料(metamaterials)”:超越材料性能的自然极限

“Metamaterial”是本世纪物理学领域出现的一个新的学术词汇.拉丁语“meta-”,可以表达“超出...,亚...,另类”等含义.对于metamaterial一词,目前尚未有一个严格的、权威的定义,但一般文献中给出的定义是“具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料”.目前人们已经发展出的这类“超材料”包括光子晶体、左手材料以及超磁性材料等等.“超材料”的基本设计思路是以某种具有特殊功能的人工结构为基础.例如,材料中所呈现的一些物理性质往往和材料结构中的关键物理尺度有关,一个最直观的例子是晶体.晶体是自然界中物质的有序结构的一个重要形式,它的有序主要存在于原子层次,正是由于在这个尺度上的有序性调制,使晶体材料形成了一些无定型态所不具备的物理特征.由此类比,在其它层次上的有序排列则可能获得一定程度的自然界中的材料所不具备的物理性质.因此,人们可以通过各种层次的有序结构实现对各种物理量的调制,从而获得自然界中在该层次上无序或无结构的材料所不具备的物理性质.迄今人们所使用的各类功能材料都是建立在天然材料所具有的性质的改进和提高上.随着材料设计和制备技术水平的不断改进与提高,对天然材料各种性质...