負膨脹材料-鎢酸釔

負膨脹材料是指與普通材料的“熱脹冷縮”現象相反，在加熱時材料會發生體積收縮而在冷卻時卻發生體積膨脹，即具有“負熱膨脹”效應。

負膨脹材料既可以單獨用於一些需要冷脹熱縮的場合，也可以通過與其他材料複合，形成熱膨脹係數精確可控的零膨脹複合材料。例如在航空航太高精密元件裝置在極冷極熱環境中，各部件的間隙配合方面， 通過採用這類材料可以消除各部件間由於溫度變化而帶來的熱膨脹失配， 影響裝置的正常工作；在望遠鏡、鐳射設備、光學通訊系統，可以作為超低膨脹材料提高光路的精確聚焦及准直，而不受溫度變化的影響；在微電子領域，低膨脹材料可以與矽實現熱膨脹匹配，避免迴圈熱應力帶來的熱 疲勞失效等。

目前研究最多的負熱膨脹材料有鎢酸鋯，以ZrW₂O₈為代表的AM₂O₈系列具有更好的負膨脹性能和更寬的使用溫度範圍。現有學術論文中，曾有學者介紹一種多次燒結固相法製備鎢酸鋯的工藝，該方法雖然能夠得到單一相的鎢酸鋯產物，但其製備過程中需要多次燒結，且每次燒結的工藝參數多變，過程繁瑣且條件不易控制，要求過高。

此外，還有學者發現，一些特殊的稀土類鎢酸鹽也具有負熱膨脹特性，例如鎢酸釔。採用氧化釔粉末和三氧化鎢粉末為原料，通過固相反應二次燒結法製備鎢酸釔，其過程如下：

步驟一、採用濕法球磨的方法將氧化釔粉末和三氧化鎢粉末混合均勻，烘乾後研磨，得到原料混合物；所述氧化釔粉末和三氧化鎢粉末的摩爾比為1:3；

步驟二、將步驟一中所述原料混合物置於馬弗爐中進行焙燒處理，隨爐冷卻後破碎研磨，得到焙燒產物；所述焙燒處理的溫度為 1050℃～1200℃，時間為8h～10h；

步驟三、將焙燒產物置於馬弗爐中進行二次焙燒處理，隨爐冷卻後破碎研磨，得到二次焙燒產物；

步驟四、將二次焙燒產物過80～400目篩，取篩下物，得到鎢酸釔粉末。所制得的鎢酸釔粉末是一種性能優良的負熱膨脹材料。

固相法燒結鎢酸釔的製備流程短、固相反應均勻、設備需求簡單、成本低並適合大規模生產，此外產製備過程無污染物產生、綠色環保且產物純度較高，可達到90％以上，其成本比鎢酸鋯較低很多，性能參數接近。

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