[發明專利]一種導電性Mg-P共摻雜Cu2

在審

• 申請號: 202010180861.8
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111170295A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 管玲飛
• 申請（專利權）人: 管玲飛
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;C01B32/184
• 代理公司: 北京恒泰銘睿知識產權代理有限公司 11642
• 代理人: 張靜

本發明涉及負熱膨脹材料技術領域，且公開了一種導電性Mg?P共摻雜Cu₂V₂O₇?石墨烯負熱膨脹材料及其制法，包括以下配方原料：氧化石墨烯，CuO、MgO、V₂O₅、NH₄H₂PO₄。該一種導電性Mg?P共摻雜Cu₂V₂O₇?石墨烯負熱膨脹材料及其制法，Cu₂V₂O₇具有穩定的線性負熱膨脹系數，通過Mg摻雜Cu₂V₂O₇，形成了中心對稱的單斜相結構，在溫度變化下，Mg?O鍵產生振動效應，增加Cu₂V₂O₇晶體內部耦合效應，破壞了晶體內部線性鏈狀的單斜相，氧原子在晶格內部形成新的排列，產生了局部坍塌，使Cu₂V₂O₇表現負熱膨脹現象，P原子取代了部分V原子，減小Cu₂V₂O₇晶粒尺寸，P?O鍵的鍵能大于V?O鍵，降低了Cu₂V₂O₇晶格中的應力，減小了晶格畸變，降低了電子的散射概率和高頻介電常數，從而增強了Cu₂V₂O₇的電導率。

技術領域

本發明涉及負熱膨脹材料技術領域，具體為一種導電性Mg-P共摻雜Cu₂V₂O₇-石墨烯負熱膨脹材料及其制法。

背景技術

熱脹冷縮是大部分材料具有的一種自然現象，材料在應用過程中會因為溫度的變化而發生體積形變，不同材料制成的器件在溫度變化下，由于膨脹系數不匹配，而產生熱應力，降低器件的物理性能，負熱膨脹是指在一定的溫度范圍內的平均線膨脹系數或體膨脹系數為負值的化合物，負熱膨脹材料在溫度變化下是冷脹熱縮，熱膨脹系數具有疊加性，負熱膨脹材料可以與正熱膨脹材料組成可控熱膨脹或零膨脹材料，來解決膨脹系數不匹配的問題，負熱膨脹材料在電子、通訊、精密儀器和燃料電池等領域具有廣泛的應用。

具有負熱膨脹性的材料主要有ZrV₂O₇、Sc₂W₃O₁₂、Fe_0.65Ni_0.35合金、β鋰輝石和β鋰霞石的結晶體等，但是這些負熱膨脹材料的相變點溫度較高，并且ZrV₂O₇、Sc₂W₃O₁₂等化合物原子價態較高和離子半徑較大，影響了材料晶格的畸變，從而提高了材料的相變點溫度，降低了材料的膨脹性能，并且目前負熱膨脹材料的電導率較低，導電性能不高，降低了負熱膨脹材料的實用性。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種導電性Mg-P共摻雜Cu₂V₂O₇-石墨烯負熱膨脹材料及其制法，解決了負熱膨脹材料的相變點溫度較高，膨脹性能不好的問題，同時解決了負熱膨脹材料的電導率較低，導電性能不高的問題。

(二)技術方案