1、目錄摘要1Abstract4第一章緒論711負熱膨脹材料概述712負熱膨脹材料的分類8121AM207系列NTE材料8122AM20。系歹UNTE材料8123AzMs0，：系列NTE材料813負熱膨脹的機理9131相轉變9132橋氧原子的低能橫向熱振動9133剛性多面體的旋轉耦合10134陽離子遷移1014ZrW2一，Mo，08材料1115負熱膨脹材料的研究意義1216PLD技術在薄膜材料研究中的應用12161PLD技術原理13162P

2、LD技術優(yōu)勢1317本課題提出的研究意義和目的一14第二章ZrWM00。0e薄膜的制備及其負熱膨脹性能研究1521實驗方法15211樣品的制備15212樣品的表征1622靶材實驗結果討論與分析17221XRD哆子析17222TMA分析1923PLD沉積條件對薄膜成分和結構的影響20231XRD分析20232SEM分析2124熱處理溫度對薄膜成分和結構的影響23241XRD多子析23241SEM多子析2523本章小結26第三章ZrW，sM

3、00soe薄膜的制備及其負熱膨脹性能研究2731實驗方法27311樣品的制備27312樣品的表征2832靶材實驗結果討論與分析29321粉末變溫x射線衍分析29222靶材的熱膨脹性能分析3133PLD沉積條件對薄膜成分和結構的影響32331XRD多子析32332SEM分析32潘坤曼負熱膨脹薄膜的制備及其性能研究摘要負熱膨脹(NegativeThermalExpansion，簡稱NTE)材料是指隨著溫度的變化會發(fā)生“熱縮冷漲的材料“。負熱

4、膨脹材料研究是近年來新興的材料科學中學科分支，它在電子學、光學、通信、醫(yī)學、機械和日常生活等方面具有巨大的潛在應用價值。目前，ZrW208陶瓷和粉體及其相關復合材料的制備、性能研究是國內外研究的熱點。而ZrW208材料有一個巨大的弊端，當其上升溫度上升到153℃左右時，會發(fā)生uZrW208到pZrW208相的轉變，該相變被認為是一種有序無序相變【l】。這種變化，會使材料的熱膨脹系數(shù)變小變化，這種熱膨脹系數(shù)的突變不僅對材料熱膨脹系數(shù)的調控

5、產生影響，而且會在材料中產生應力，不利于其應用。有兩種方法來解決這個問題。一是在ZrW208材料中摻雜入其他元素替位，以此來調控它的相變溫度；再次就是尋找其它的在工作溫度區(qū)間不產生相變的其他材料。在這兩個方面，前人已經(jīng)做出了不錯的成果。但是目前研究較為深入的都是陶瓷、粉體及其相關復合材料的制備和性能研究，對薄膜的研究報道還不多。薄膜材料與塊體材料相比有一定的優(yōu)優(yōu)勢，在許多領域有著不可替代的應用價值，比如在光學、航空航天、微機械和微電子領

6、域都會有比較廣泛的應用。本文采用了脈沖激光沉積法(PLD)，嘗試制備ZrW2xMox08(X=05，09)和A2W3012(A=Sc，Y)負熱膨脹薄膜，探索了制備工藝參數(shù)和熱處理溫度對薄膜的表面形貌、相組成、負熱膨脹性能和其它性能的影響。本文利用了X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對薄膜的組成和表面形貌進行表征；利用TriboIndenter納米壓痕系統(tǒng)測量了薄膜硬度和彈性模量，利用熱膨脹儀和變溫X

7、RD測量了靶材熱膨脹系數(shù)；用V570型紫外可見光紅外分光光度計測量薄膜的透射率。研究結果表明：(1)用共沉淀法，使用分析純的硝酸氧鋯(ZrO(N03)25H20)、鎢酸銨(HaoNl0041W12“xH20)和鉬酸銨(N6H24M0702441110)作為原料制備ZrW2。Mox08(x=O5，09)前驅體，先經(jīng)600℃預燒結，再經(jīng)過高溫燒結(x=05時為1080℃，x=09為1050。C)得到純Q立方相的ZrW2。Mox08，將此作為