纳米颗粒包覆ZrW₂O₈空心结构的制备和性能

张琳达¹，王浩伟¹，齐军²，吴一¹，彭思平³

1. 上海交通大学特种材料研究所2. 上海紫竹新兴产业技术研究院3. 上海无线电设备研究所

摘 要：采用包覆法制备单一相钨酸锆（ZrW2O8）空心球。研究选择以水热合成法制备的胶体碳球作为制备空心球的模板,通过溶胶—凝胶法制备了具有网状结构的钨酸锆前驱体凝胶,经过后续简单的包覆过程得到胶体碳球—钨酸锆凝胶形成的壳核结构,并对该壳核结构进行煅烧（610℃保温10h）后除去碳球模板得到ZrW2O8空心球。实验所得ZrW2O8空心球平均粒径约3μm,球壳平均厚度为1.5μm,构成壳层结构的纳米级ZrW2O8颗粒为棒状无规则多面体,尺寸约500nm×50nm×50nm。FTIR和TG-DTA分析证明,产物为立方相ZrW2O8空心球,密度为2.8g/cm3,比理论值降低了45%;产物空心球具有良好的负热膨胀特性,在室温至200℃的温度区间内,负膨胀系数略低于理论值,平均热膨胀系数为-11.4×10-6K-1。

关键词：无机非金属材料;胶体碳球;纳米颗粒包覆;负膨胀;ZrW2O8;