当前位置:首页 > 粉体技术 > 技术前沿 > 正文
越热越收缩?名古屋大学最新研发:负热膨胀材料
2021年12月20日 发布 分类:技术前沿 点击量:540
觉得文章不错?分享到:

近日有外媒报道,名古屋大学开发了一种受热会收缩的新材料。虽然听上去很神奇,但是近年来与它类似的、利用相转移原理使得体积可发生变化的材料其实时不时就有报道,如氧化铋镍、氟化钪、氧化钌、铅钒氧化物等,都能实现超越既有材料数倍到十倍以上的巨大负热膨胀。

负热膨胀材料

不过名古屋大学的负热膨胀材料最突出的地方在于,它更具备环境友善。之前那些巨大负热膨胀材料往往都会使用高价(Ru、Sc)、对环境有害(Pb)的元素或是合成时需要耗费成本的高压力等因素,因此很难投入实际应用。有鉴于此,名古屋大学积极探索低价、具有环境亲和性且易于合成新材料,并关注到焦磷酸锌(Zn2P2O7)这种材料132°C会出现构造相转移,相较于低温相,高温相的体积缩小了1.8%。

为了活用这项体积变化性能,研究团队将Zn2P2O7与在68℃也呈现出类似结构相的焦磷酸镁(Mg2P2O7)结合,合成了一款混晶。结果显示,将Zn以20%Mg置换的Zn1.6Mg0.4P2O7在包含室温的-10~80°C温度范围内,线性膨胀系数达到了超过-60 ppm/°C的负热膨胀。

越热越收缩的ZnxMg2-xP2O7材料

越热越收缩的ZnxMg2-xP2O7材料

 

总结

名古屋这次被报道的新材料是以锌(Zn)、镁(Mg)、磷(P)为主要成分构成的氧化物,成本低、具环境友善性,且透过一般固相反应即可容易地合成,无须利用高压或真空封装等高成本的合成方法。此外,它的负热膨胀性能堪比典型的巨大负热膨胀材料Bi0.95La0.05NiO3,相信可望助于促进功率半导体、3D集成电路等先进电子装置的高机能化、省电力及长寿命化。

 

粉体圈整理

版权声明:  

本文为粉体圈原创作品,未经许可,不得转载,也不得歪曲、篡改或复制本文内容,否则本公司将依法追究法律责任。

相关内容:
 

粉体求购:

设备求购:

寻求帮助:

合作投稿:

粉体技术:

关注粉体圈

了解粉体资讯