专利名称：一种负热膨胀材料ZrW的制作方法
技术领域：
本发明属于功能陶瓷材料技术领域，特别涉及一种负热膨胀化合物ZrW1.7Mo0.3O8单晶的制备方法。
背景技术：
ZrW1.7Mo0.3O8是优良的负热膨胀化合物，在较宽的温度范围内有较强的各向同性负热膨胀效应。这一优良特性使该负热膨胀材料既可以单独使用，也可以用于制备复合材料，从而精确控制材料的体膨胀系数，其潜在的应用领域有电子学、光学、微电子、光线通讯系统及日常生活。传统的水合前驱物热分解法步骤繁琐，需要较长的合成时间；常规的固相法合成烧结温度较高，且WO3及MoO3极易挥发，难以合成单一的立方相ZrW1.7Mo0.3O8；微波法、酸蒸汽水解前驱物法虽然在一定程度上简化了制备流程，缩短了合成时间，但是工艺十分苛刻。到目前为止，尚没有水热法生长Zr.W1.7Mo0.3O8单晶的报道。
发明内容
本发明的目的在于利用水热法快速合成负热膨胀材料ZrW1.7Mo0.3O8的单晶。
一种负热膨胀材料ZrW1.7Mo0.3O8单晶的制备方法，其特征在于采用水热法合成负热膨胀材料ZrW1.7Mo0.3O8的单晶。所用原料为ZrO(NO3)2·5H2O(分析纯)、N5H37W6O24·H2O(化学纯)、N6H24Mo7O24·4H2O(化学纯)、HCl(分析纯)。
制备工艺为(1)将硝酸氧锆、钨酸铵及钼酸铵按Zr4+∶W6+∶Mo6+摩尔比为2∶1.7∶0.3分别溶于去离子水中，在不断搅拌的条件下将三种溶液混合均匀，向混合液加入浓盐酸溶液，其体积为混合液体积的1/6～1/3，20℃～80℃搅拌均匀；(2)混合液在水热条件下于160～200℃温度下密封加热至少9个小时，反应完毕后，用去离子水反复洗涤，50～80℃烘干，得到前驱体ZrW1.7Mo0.3O7(OH)2(H2O)2；(3)将前驱体于500～680℃加热5小时以上，得最终产物ZrW1.7Mo0.3O8单晶。
步骤2中水热温度在170～190℃，水热时间15-20h为佳。
本发明的优点在于利用水热法低温快速合成了负热膨胀材料ZrW1.7Mo0.3O8的单晶，通过控制前驱体的大小来控制ZrW1.7Mo0.3O8单晶的大小，此法程序简单，易于操作和工业化。
说明书附1 ZrW1.7Mo0.3O8的SEM图
具体实施例方式实施例1将硝酸氧锆、钨酸铵及钼酸铵按Zr4+∶W6+∶Mo6+摩尔比为2∶1.7∶0.3分别于去离子水中，在不断搅拌的条件下将三种溶液混合，搅拌3h之后，向混合液加入浓盐酸溶液，其体积为混合液体积的1/6，20℃搅拌3h。然后，将混合液转入带有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在160℃的温度下密封加热9h。反应完毕后，用蒸馏水反复离心洗涤至pH值为7，向离心出的上层清夜中滴加AgNO3溶液不会产生白色沉淀，证明Cl-完全除去，50℃烘干。将前驱体在电阻炉中于500℃加热10h得最终产物ZrW1.7Mo0.3O8单晶。
实施例2将硝酸氧锆、钨酸铵及钼酸铵按Zr4+∶W6+∶Mo6+摩尔比为2∶1.7∶0.3分别于去离子水中，在不断搅拌的条件下将三种溶液混合，搅拌3h之后，向混合液加入浓盐酸溶液，其体积为混合液体积的1/4，60℃搅拌3h。然后，将混合液转入带有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在180℃的温度下密封加热15h。反应完毕后，用蒸馏水反复洗涤至pH值为7，向离心出的上层清夜中滴加AgNO3溶液不会产生白色沉淀，70℃烘干。将前驱体在电阻炉中于570℃加热6h得最终产物ZrW1.7Mo0.3O8单晶。
实施例3将硝酸氧锆、钨酸铵及钼酸铵按Zr4+∶W6+∶Mo6+摩尔比为2∶1.7∶0.3分别于去离子水中，在不断搅拌的条件下将三种溶液混合，搅拌3h之后，向混合液加入浓盐酸溶液，其体积为混合液体积的1/3，80℃搅拌6h。然后，将混合液转入带有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在200℃的温度下密封加热48h。反应完毕后，用蒸馏水反复洗涤至pH值为7，向离心出的上层清夜中滴加AgNO3溶液不会产生白色沉淀，80℃烘干。将前驱体在电阻炉中于680℃加热5h得最终产物ZrW1.7Mo0.3O8单晶。
权利要求
1.一种负热膨胀材料ZrW1.7Mo0.3O8单晶的制备方法，其特征在于(1)将硝酸氧锆、钨酸铵及钼酸铵按Zr4+∶W6+∶Mo6+摩尔比为2∶1.7∶0.3分别溶于去离子水中，将三种溶液搅拌混合均匀，向混合液加入浓盐酸溶液，其体积为混合液体积的1/6～1/3，20℃～80℃搅拌均匀；(2)混合液在水热条件下于160～200℃温度下密封加热至少9个小时，反应完毕后，用去离子水反复洗涤，50～80℃烘干，得到前驱体ZrW1.7Mo0.3O7(OH)2(H2O)2；(3)将前驱体于500～680℃加热5小时以上，得最终产物ZrW1.7Mo0.3O8单晶。
2.根据权利要求1所述的一种负热膨胀材料ZrW1.7Mo0.3O8单晶的制备方法，其特征在于步骤2中水热温度在170～190℃，水热时间15-20h为佳。
全文摘要
一种负热膨胀材料ZrW
文档编号C30B29/32GK1873063SQ200610040200
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月11日 优先权日2006年5月11日
发明者杨娟, 程晓农, 刘芹芹, 徐桂芳, 严学华, 孙秀娟 申请人:江苏大学