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Characterization of the negative thermal expansion material Zr_(1-x)Hf_xW_2O_8

Rare Metals 2003年第2期22卷 107-111页

作者： SHENRong WANGCong WANGTianmin DONGCheng CHENHong liangjingkui SchoolofMatgfialsandMetallurgicalEngineering KunmingUniversityofScienceandTechnologyKunming650093China CenterofMaterialPhysicsandChemistry SchoolofSciencesBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsBeijing100083China InstituteofPhysics ChineseAcademyofScienceBeijing100080China

The oxide ZrW_2O_8 displays unusual property of isotropic negative thermalexpansion in a large wide temperature range, which makes it have a number of important potentialapplications. The cubic Zr_(1-x)Hf_xW_2O_8 (x velence 0,0.3, 0.5, 0.7, and 1.0) were synthesized bystandard solid state reaction technique. The high and low temperature X-ray diffraction analysisindicate that the substitution of the Hf^(4+) for Zr^(4+) only leads to reducing the latticeconstants, and the changes of negative thermal expansion coefficients are not obvious. The linearexpansion coefficients of Zr_(1-x)Hf_xW_2O_8 (x velence 0,0.3, 0.5, 0.7, and 1.0) are about -6 X 10^(-6) K^(-1) in the temperature range of 298 to 973 K, while that of Zr_(0.5)Hf_(0.5)W_2O_8 is -9.6X 10^(-6) K_(-1) from 83 to 298 K. The phase transition temperatures from alpha-ZrW_2O_8 tobeta-ZrW_2O_8 structure were also determined by X-ray diffraction method. Thermogravimetric analysis(TGA) exhibits that Zr_(1-x)Hf_xW_2O_8 is not hygroscopic in air.

关键词： inorganic non-metallic materials negative thermal expansion X-raydiffraction Zr_(1-x)Hf_xW_2O_8

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