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采用固相烧结法制备了Zr1-xAlxV2-xMoxO7（0 x 0.9），并通过调整Al3+/Mo6+对ZrV2O7中的Zr4+/V5+离子替代量来实现近零膨胀.对于较小的x值（x 0.3），材料保持了与ZrV2O7相同的立方相结构.随着Al3+/Mo6+替代量的增加，（Al/Zr）-和（Mo/V）+之间的库仑相互作用逐渐加强，这种库仑相互作用导致材料中未发生畸变的立方相晶体结构逐渐减少.当x 0.7时，材料中立方相晶体结构完全消失.在425750 K温度区间内，Zr0.5Al0.5V1.5Mo0.5O7展示出近零膨胀性质（-0.3910-6 K-1）.Zr0.5Al0.5V1.5Mo0.5O7的低热膨胀性能可能与Al3+/Mo6+对ZrV2O7中Zr4+/V5+部分替代引起部分晶体结构发生的畸变及其对未替代部分的晶格结构的影响有关.

关键词:

Abstract

Zr1-xAlxV2-xMoxO7 (0 x 0.9) is developed by the solid state method, and the near-zero thermal expansion is realized by adjusting the quantity of substitution of Al3+/Mo6+ for Zr4+/V5+ in ZrV2O7. For smaller x values (x 0.3), the samples remain the same cubic structure as that of ZrV2O7. The Coulomb interaction between (Al/Zr)- and (Mo/V)+ increases gradually with increasing the quantity of dual-ion substitution of Al3+/Mo6+ for Zr4+/V5+ in ZrV2O7, which reduces the fraction of the distortionless cubic structure in the sample. For x 0.7, the cubic structures could not be found. For Zr0.5Al0.5V1.5Mo0.5O7, near-zero thermal expansion is obtained in a temperature range from 425 to 750 K (-0.3910-6 K-1). The mechanism of low thermal expansion of Zr0.5Al0.5V1.5Mo0.5O7 could relate to the distortion of crystal structure due to partial substitution of Al3+/Mo6+ for Zr4+/V5+ in ZrV2O7 and the effect of the substitution on the unsubstituted lattice.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.
4.
5.

通信作者:梁二军,ejliang@zzu.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金（批准号：11574276）资助的课题.

Authors and contacts

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3.
4.
5.

Corresponding author:Liang Er-Jun,ejliang@zzu.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11574276).

参考文献

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