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Yb2-xAlxMo3O12系列材料的合成及负热膨胀性能

的研究的开题报告

摘要：

本文研究了Yb2-xAlxMo3O12系列材料的合成及其负热膨胀性能。

选择钙钛矿结构的Yb2Mo3O12作为基础材料，探讨了替代Yb3+离子的

Al3+离子对材料热膨胀性能的影响，并在不同温度下进行测量，分析了

其热膨胀规律及负热膨胀性能。

关键词：负热膨胀，Yb2-xAlxMo3O12，热膨胀性能

一、研究背景

随着工业技术的不断进步，对材料的性能要求也越来越高，负热膨

胀材料因其具有独特的物理性质得到了广泛的关注和应用。负热膨胀材

料可以在温度变化时不膨胀甚至收缩，这种特殊的性质可以避免一些机

械结构因热膨胀而出现的失真和裂纹现象，从而提高材料和结构的可靠

性和稳定性。

Yb2Mo3O12是一种具有负热膨胀性能的材料，它的热膨胀系数随温

度升高而降低，特别适用于高温条件下的应用。但其因价格昂贵，致使

其应用受到了限制。因此，寻找替代材料以实现性价比更高的负热膨胀

材料成为了一个研究热点。

二、研究内容和目的

本文以Yb2-xAlxMo3O12（x=0.1,0.2,0.3）系列材料为研究对象，

通过溶胶-凝胶法合成该系列材料。分别在室温和600℃下进行X射线粉

末衍射和扫描电镜观察，探究不同Al3+离子掺杂比例对于材料的结构和

形貌的影响。

通过热膨胀仪对Yb2-xAlxMo3O12系列材料在不同温度下进行热膨

胀测量，分析不同Al3+离子掺杂比例对于材料热膨胀规律的影响，并研

究不同温度下的负热膨胀性能，探讨其应用价值。

三、研究方法

1.溶胶-凝胶法合成Yb2-xAlxMo3O12系列材料，并分别在室温和

600℃下进行X射线粉末衍射和扫描电镜观察。

2.利用热膨胀仪对Yb2-xAlxMo3O12系列材料在不同温度下进行热

膨胀测量。

3.分析测量结果，探究不同Al3+离子掺杂比例对于材料的热膨胀规

律及负热膨胀性能的影响。

四、预期成果

1.成功合成Yb2-xAlxMo3O12系列材料，并对其进行结构和形貌的

表征；

2.研究不同Al3+离子掺杂比例对于Yb2-xAlxMo3O12系列材料的热

膨胀规律的影响；

3.探究不同温度下Yb2-xAlxMo3O12系列材料的负热膨胀性能，并

探讨其应用价值。

五、研究意义和价值

本文通过探究Yb2-xAlxMo3O12系列材料的负热膨胀性能，旨在为

寻找替代Yb2Mo3O12的负热膨胀材料提供新的思路和方向。此外，本研

究还对负热膨胀材料的应用具有一定的指导意义，为工业界提供了可靠

的技术支持。