[發明專利]一種鋅錫摻雜錳氮化合物-氮化錳復合材料

有效

• 申請號: 201110150879.4
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN102320650A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 嚴學華;程曉農;徐桂芳;華祝元;李炳云;劉佳琪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C01G21/06
• 分類號: C01G21/06;C01G45/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種鋅錫摻雜錳氮化合物-氮化錳復合材料，其特征在于：所述材料的分子式為Mn₃(Zn_xSn_1-x)N/Mn₂N，其x＝0.5，0.6，0.9，其晶體結構為反鈣鈦礦立方結構，通過調整x的值，在室溫（25℃)至323℃區間內，其復合材料呈正膨脹，負膨脹或近零膨脹，當x＝0.5時，其復合材料呈近零膨脹，其平均線熱膨脹系數為-3.4×10^-7K^-1；當x＝0.6時，其復合材料呈現負熱膨脹，其平均線熱膨脹系數為-41.9×10^-6K^-1；當x＝0.9時，其復合材料呈正膨脹，其平均線膨脹系數為20.7×10^-6K^-1。

2.如權利要求1所述的一種鋅錫摻雜錳氮化合物-氮化錳復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取純度為99.9%的錳粉，然后將其放入管式爐中，在純度為99.99%的流動氮氣氣氛下，以10℃/分鐘的速率升溫至750℃，保溫20小時，隨爐冷卻，合成Mn₂N；

（2）稱取Mn₂N，Zn和Sn粉末，摩爾比Mn₂N：Zn：Sn＝16：5：5，混合均勻，在瑪瑙研缽中研磨20分鐘；

（3）將粉末樣品均勻倒入小瓷舟中，再將小瓷舟放入石英管中并同時抽真空至10^-5Pa，然后密封石英管；

（4）將石英管放進管式爐中，升溫至800℃，保溫20小時，冷卻至室溫，關閉電源，隨爐冷卻至室溫，即得到目標產物Mn₃(Zn_0.5Sn_0.5)N/Mn₂N。

3.如權利要求1所述的一種鋅錫摻雜錳氮化合物-氮化錳復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取純度為99.9%的錳粉，然后將其放入管式爐中，在純度為99.99%的流動氮氣氣氛下，以10℃/分鐘的速率升溫至750℃，保溫20小時，隨爐冷卻，合成Mn₂N；

（2）稱取Mn₂N，Zn和Sn粉末，摩爾比Mn₂N：Zn：Sn＝16：6：4，均勻，在瑪瑙研缽中研磨20分鐘；

（3）將粉末樣品均勻倒入小瓷舟中，再將小瓷舟放入石英管中并同時抽真空至10^-5Pa，然后密封石英管；

（4）將石英管放進管式爐中，升溫至800℃，保溫20小時，冷卻至室溫，關閉電源，隨爐冷卻至室溫，即得到目標產物Mn₃(Zn_0.6Sn_0.4)N/Mn₂N。

4.如權利要求1所述的一種鋅錫摻雜錳氮化合物-氮化錳復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取純度為99.9%的錳粉，然后將其放入管式爐中，在純度為99.99%的流動氮氣氣氛下，以10℃/分鐘的速率升溫至750℃，保溫20小時，隨爐冷卻，合成Mn₂N；

（2）稱取Mn₂N，Zn和Sn粉末，摩爾比Mn₂N：Zn：Sn＝16：9：1，混合均勻，在瑪瑙研缽中研磨20分鐘；

（3）將粉末樣品均勻倒入小瓷舟中，再將小瓷舟放入石英管中并同時抽真空至10^-5Pa，然后密封石英管；

（4）將石英管放進管式爐中，升溫至800℃，保溫20小時，冷卻至室溫，關閉電源，隨爐冷卻至室溫，即得到目標產物Mn₃(Zn_0.9Sn_0.1)N/Mn₂N。