一种超大负热膨胀材料及其制备方法

摘要

本发明涉及负热膨胀材料，特指一种超大负热膨胀材料及其制备方法；所述材料的分子式为Mn₃Zn_0.5Ni_0.5N，由Mn，Zn，Ni，N组成，其原子比为Mn：Zn：Ni：N=6：1：1：2，其晶体结构为反钙钛矿立方结构，在298K≤T≤323K，其平均线负热膨胀系数为-62×10^-6/K；此材料具有良好的导电导热性能，化学稳定强，机械强度高，制备工艺简单，因此在航空航天，电子元件，光学元件和光纤通信等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种超大负热膨胀材料，其特征在于：所述材料的分子式为Mn₃Zn_0.5Ni_0.5N，由Mn，Zn，Ni，N组成，其原子比为Mn：Zn：Ni：N=6：1：1：2，其晶体结构为反钙钛矿立方结构，在298 K≤T≤323K，其平均线负热膨胀系数为‑62×10^‑6/K；所述超大负热膨胀材料采用如下方法制备：（1）称取锰粉以及氧化锌粉末，摩尔比为ZnO：Mn=1:3，然后将其放入管式炉中，在流动的氨气的气氛下，升温至750℃，保温10小时，随炉冷却，合成Mn₃ZnN粉末；（2）称取锰粉以及氧化镍粉末，摩尔比为NiO：Mn=1:3，然后将其放入管式炉中，在流动的氨气的气氛下，升温至750℃，保温10小时，随炉冷却，合成Mn₃NiN粉末；（3）按照摩尔比Mn₃ZnN:Mn₃NiN=1：1，称取Mn₃ZnN粉和Mn₃NiN粉，混合均匀，在玛瑙研钵中研磨过筛；（4）将粉末样品均匀倒入小瓷舟中，再将小瓷舟放入石英管中并同时抽真空，然后密封石英管；（5）将石英管放进管式炉中，升温至850℃，保温20小时，冷却至室温，关闭电源，随炉冷却至室温，即得到目标产物Mn₃Zn_0.5Ni_0.5N。