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[交流] 納米化制備零膨脹

最近，北京工業(yè)大學(xué)新型功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋曉艷教授負(fù)責(zé)的研究組，在納米結(jié)構(gòu)新型功能材料研究方面獲得重要進(jìn)展。

該課題組在國際上首次制備出了平均晶粒尺寸減小到約十個(gè)納米的超細(xì)納米晶反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氮化合物塊體。該化合物體系是目前最具潛力的具有零膨脹性能的材料之一。與美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所黃清鎮(zhèn)研究員等合作，通過中子衍射分析，發(fā)現(xiàn)超細(xì)納米晶反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氮化合物塊體在12~230K的超寬溫度范圍內(nèi)展現(xiàn)出令人驚喜的零膨脹性能，其熱膨脹系數(shù)的絕對值僅為|α|= 1.18×10-7K-1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，材料納米化是降低某些晶格陣點(diǎn)占位率的一條創(chuàng)新和有效的途徑。研究指出，凡是能改變磁結(jié)構(gòu)中原子占位率的方法，均可能通過調(diào)整磁有序化過程而控制材料負(fù)熱膨脹和正熱膨脹之間的平衡關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對單一化合物材料熱膨脹行為乃至零熱膨脹性能的精確操控。該機(jī)理原則上適于任何具有磁彈性（磁致伸縮特性）的材料體系，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)開發(fā)適應(yīng)于不同領(lǐng)域的新型零膨脹材料。這為先進(jìn)功能材料的研發(fā)提供了重要的學(xué)術(shù)思路和技術(shù)途徑。

該研究結(jié)果以不做任何修改的方式優(yōu)先發(fā)表（“publish online with maximum priority”）在近期的《先進(jìn)材料》（Advanced Materials 2011, doi: 10.1002/adma.201102552）上。同時(shí)，該項(xiàng)工作以題為“Zero Thermal Expansion is Controllable in Magneto-elastic Materials (磁彈性材料中的零膨脹實(shí)現(xiàn)可控)”在國際材料權(quán)威媒體MaterialsViews作了專題報(bào)道。

近年來，宋曉艷教授負(fù)責(zé)的課題組在納米結(jié)構(gòu)新型功能材料的制備技術(shù)方面，已獲得授權(quán)發(fā)明專利15項(xiàng)；在納米材料的熱穩(wěn)定性與相穩(wěn)定性的基礎(chǔ)研究方面，在Adanced Materials (影響因子IF 10.86), ACS Nano (IF 9.86), Nanoscale (IF 4.12), Applied Physics Letters (IF 3.82), Acta Materialia (IF 3.78)等國際知名刊物上發(fā)表影響因子3.0以上的論文15篇。

這次是宋曉艷教授在Advanced Materials上發(fā)表的第二篇學(xué)術(shù)論文，也是納米結(jié)構(gòu)新型功能材料方面取得的又一重要研究成果。
宋曉艷教授研究組主頁http://www.bjut.edu.cn/college/clxy/cms/Mycms/cms.htm
科學(xué)網(wǎng)鏈接報(bào)道http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201191415434634719377.shtm

[ Last edited by ninghai on 2011-9-15 at 19:34 ]

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1樓 2011-09-15 19:27:51

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