Fe2-xYx(MoO4)3材料的結(jié)構(gòu)、相變和吸水性研究.pdf

1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStructures，phasetransitionandhygroseopieityofFezxYxM03012ByZhiyuanLiSupervisor：ProfMingjuChao&ProfErjunLiangOpticsSchoolofPhysicalScienceandEngineeri

2、nggMay2011摘要摘要在種類繁多的負(fù)膨脹材料中，A2M3012系列材料是負(fù)膨脹材料中的一個重要的分支。其中‘A’是三價的金屬原子，它的原子半徑介于三價會屬原子Al(0675A)glGd(1075A)之間(這樣的金屬原子有數(shù)十個之多)，M是W或Mo。由于金屬原子(A)的半徑大小不同，A2M3012系列材料分別以單斜相和正交相的結(jié)構(gòu)存在。只有正交相的晶體結(jié)構(gòu)，才有明顯的負(fù)膨脹性質(zhì)。在A2M3012系列材料中，A”離子半徑越小它的負(fù)膨脹

3、系數(shù)也就越小，有些材料在室溫時以單斜相的晶體結(jié)構(gòu)存在，它們只有在高溫轉(zhuǎn)變?yōu)檎幌嘀螅庞胸?fù)膨脹的性質(zhì)。A3離子半徑越大，它的負(fù)膨脹系數(shù)就越大，呈現(xiàn)負(fù)膨脹的溫度范圍也就越寬。另外隨著A”離子半徑變大，開放式晶體結(jié)構(gòu)之間的空隙也就越大，水分子也就很容易進(jìn)入到晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。這些水分子的會影響多面體和引起負(fù)膨脹效應(yīng)的分子振動，使材料失去負(fù)膨脹性質(zhì)。本文選取Fe2《kM03012系列材料，分別對不同X值滬O2，O4，O5，06，08，10，12

4、，14，16和18)的材料進(jìn)行燒結(jié)合成。對它們的結(jié)構(gòu)、相變和吸水性等性質(zhì)分別進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，這些材料室溫時都是單斜相(xSO4)或正交相(x≥05)的晶體結(jié)構(gòu)。隨著Fe2M03012中摻入Y”含量的增加，F(xiàn)e2刪03012的相變溫度也逐漸下降，當(dāng)X的值達(dá)到05時Fei5Y05M03012在室溫范圍內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)就變成了正交相，而且這種結(jié)構(gòu)一直保持到103K。當(dāng)J08時Fe2_xYxM03012系列材料都有很強(qiáng)的吸水性，材料中的水分子存

5、在兩種狀態(tài)，一種狀態(tài)的水分子對晶體結(jié)構(gòu)中多面體的振動沒有什么影響，另一種狀態(tài)的水分子對晶體中的多面體振動有很大抑制作用，正是這種對多面體分子振動的抑制，才導(dǎo)致了材料負(fù)膨脹性質(zhì)的消失。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)04XS08時，F(xiàn)e2_jYxM03012系列材料中吸附的水分子只存在一種狀態(tài)，這種狀態(tài)的水分子對晶體結(jié)構(gòu)中多面體的振動沒有什么影響。許多過渡金屬原子、鑭系金屬原子以及具有很高傳導(dǎo)性的金屬原子等三價離子，都適合存在于A2M3012系列材料之中。包