[發明專利]一種原子等摩爾比非晶材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810600265.3
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108706635B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 齊西偉;張津榕;張曉燕
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C01G41/00
• 分類號: C01G41/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

一種原子等摩爾比非晶材料及其制備方法，屬于非晶材料制備技術領域，所述非晶材料，由三氧化二鑭，二氧化鈦，五氧化二鈮，氧化鎢四種氧化物制備而成，原子摩爾比為：La：25％，Ti：25％，Nb：25％，W：25％；制備方法：1)按照原子等摩爾比將原材料混合，經過干燥、預燒、壓片，制成混合氧化物坯體；2)將塊狀坯體放入激光懸浮爐中，通過激光將塊體熔化，然后快冷至室溫；本發明中氧化物混合粉末在熔化和快速冷卻凝固的過程中均懸浮在空中，不與任何容器接觸，冷卻時不會形成非均質形核，有利于促進非晶的形成，不會引入雜質元素，保持非晶的純度。

技術領域

本發明屬于非晶材料制備技術領域，具體涉及一種原子等摩爾比非晶材料及其制備方法。

背景技術

非晶短程有序、長程無序、各向同性，具有許多優于晶體的物理性能、化學性能、電磁性能，在信息、能源、生物、精密機器、航空航天等方面有廣闊的應用前景，受到了國內外研究者的廣泛關注。

處在高能態的液態物質，隨著溫度降低或壓力升高，會趨向低能量的穩定平衡晶態，在液態和晶態之間會存在很多的熱力學亞穩相，包括不同能量狀態的亞穩非晶相，隨著能量逐漸降低非晶材料的結構發生變化變為穩定的晶態，如何能夠使得液態物質在冷卻后依舊保持亞穩非晶相是學術界的一項難題。

現有技術中制備非晶的過程需要在容器中進行晶體加熱后再快速冷卻形成，冷卻的過程由于與容器接觸會形成非均質形核，不利于非晶的形成，也會影響最終形成的非晶的性能。此外，三氧化二鑭、二氧化鈦、五氧化二鈮、氧化鎢這四種氧化物不含任何網絡結構氧化物，在這種情況下，在進行常規的熔融和凝固，很難使樣品進行玻璃化。目前尚未有三氧化二鑭、二氧化鈦、五氧化二鈮、氧化鎢這四種氧化物形成非晶的報道，特別是按等摩爾比混合制成非晶。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種原子等摩爾比非晶材料及其制備方法。

一種原子等摩爾比非晶材料，由三氧化二鑭(LaO_3/2或La₂O₃)，二氧化鈦(TiO₂)，五氧化二鈮(NbO_5/2或Nb₂O₅)，氧化鎢(WO₃)四種氧化物制備而成，原子摩爾比為：La：25％，Ti：25％，Nb：25％，W：25％。

所述LaO_3/2(La₂O₃)純度為4N，TiO₂純度為3N，NbO_5/2(Nb₂O₅)純度為4N，WO₃純度為3N。

一種原子等摩爾比非晶材料的制備方法，具體步驟如下：

步驟1，固相合成：

(1)按照原子摩爾比La：25％，Ti：25％，Nb：25％，W：25％，將LaO_3/2(La₂O₃)、TiO₂、NbO_5/2(Nb₂O₅)、WO₃混合，并加無水乙醇濕磨，得到混合粉末；

(2)將混合粉末于60～90℃干燥20～40min，后經過篩，得到原材料粉末；

(3)將原材料粉末進行預燒，預燒溫度為800～850℃，時間為7～9h，得到La₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃四種氧化物的混合粉末；

(4)將預燒后的粉末填充入金屬模腔中，壓制成為混合氧化物坯體；

步驟2，制非晶球：