Получение и свойства вольфрамата циркония с аномальными тепловыми характеристиками

Abstract

Актуальность работы обусловлена недостатком систематических исследований структурно-фазовых превращений вольфрамата циркония при повышении температуры. Цель работы: изучение структуры и свойств вольфрамата циркония, полученного гидротермальным синтезом. Методы исследования: высокотемпературный in situ рентгенофазный и рентгеноструктурный анализы; уточнение структуры методом Ритвельда проводилось в программе TOPAS v.4.2 (Bruker); термогравиметрическая дифференциально-сканирующая калориметрия, растровая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия. Результаты: Показано, что вольфрамат циркония состоит из вытянутых частиц, имеющих собственную блочную структуру. Полученный материал стабилен в температурном диапазоне от 25 до 540 °С. Повышение температуры инициирует изменение структуры, приводящее к разложению ZrW2O8 на ZrO2 и WO3. Вольфрамат циркония, полученный гидротермальным синтезом, имеет отрицательный коэффициент теплового расширения от 25 до 750 °С.

The main aim of the study: The actuality of the discussed issue is caused by the lack of systematic studies of structural phase transformations of zirconium tungstate at temperature increase. The methods used in the study:High temperature in situ X-ray analysis, refinement of the structure by the Rietveld method using TOPAS v.4.2 (Bruker) software, thermogravimetric differential scanning calorimetry. The results: The morphology of the material was represented as rod-shaped particles having a block structure. The ZrW2O8 synthesized was kinetically stable from 25 to 540 °C. Temperature increase has initiated structural change which resulted decomposition of ZrW2O8 into ZrO2 and WO3. The ZrW2O8 synthesized demonstrated a negative thermal expansion behavior from 25 to 750 °C.