金属钨酸锆复合材料

热胀冷缩是我们常见的物理现象，然而有一些材料它不按常理出牌，表现出相反的热缩冷胀现象，人们将这类材料称为负热膨胀材料，钨酸锆就是负热膨胀材料的一种。

研究显示，钨酸锆ZrW₂O₈在温度区间0.3～1050.0K的整个范围内都具有稳定的负热膨胀性能，负热膨胀系数α能达到-9×10^-6K^-1，并且为各向同性的，因此，钨酸锆既可以单独作为热收缩材料使用，也可以与其他材料混合抱团组成复合材料。

金属基钨酸锆是利用粉末治金法原理，在金属中添加钨酸锆的复合材料。由于金属具有优良的导电、导热性能，钨酸锆与金属复合可使复合材料既具有低热负膨胀特性又具备金属的优良特性，这种集低热膨胀性和高热传导率为一体的金属基钨酸锆复合材料在微电子领域具有广阔的应用前景，通常与钨酸锆复合的金属材料主要是铝、钛、铜，配对较多的对象是铝。

在微电子领域，如航天工业中的结构件、电子封装、测量仪表、光学器件、灵敏元件、卫星天线等高精密器件，往往要求材料具有较低的热膨胀系数，如15.0×10^-6K^-1以下，甚至到10.0×10^-6K^-1以下，使材料在经历温度变化时能够保持尺寸稳定性，而一般的负热膨胀材料“铝”是难以达到这一要求的，于是有学者将铝和钨酸锆复合制成铝基钨酸锆复合材料，将热膨胀系数降到了8.7×10^-6K^-1，瓶颈问题迎刃而解。

金属基钨酸复合材料传统的制备技术是加热烧结、加压压制。有日本公司采用粉末冶金法，利用脉冲电流烧结铝与钨酸锆的混合物，成功制得铝基钨酸锆复合材料。中南大学的戴恩斌等学者利用压力熔体浸渗法也成功制备了ZrW₂O₈/6013Al复合材料，检测表明，铝基钨酸锆复合材料比单独的铝合金材料热膨胀系数更低降低，性能更稳定。

低热金属基钨酸锆复合材料可以大大增强材料的抗热冲击性能，使材料在变温场合使用时保持尺寸稳定性，提高材料的使用寿命，相对于传统的低膨胀合金具有不言而喻的优越性。当然，钨酸锆在制取方法上还没有取得重大突破，制取难和成本高是主要问题，随着我国材料工业的发展，相信钨酸锆的成本问题将很快得到解决。

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