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科学:介绍令人难以置信的收缩陶瓷。 。 。

点击量:   时间:2017-09-01 12:45:06

通过Robert Pool MOST材料在加热时会膨胀,因为它们的组成原子振动更多并且移动得更远但美国科学家发现了一种完全相反的材料当温度升高时,它会收缩 “这个化合物是独一无二的,”科罗瓦利斯的俄勒冈州立大学的亚瑟莱特说道,他是该团队的负责人新的陶瓷材料,称为钨酸锆(ZrW2O8),不仅仅是一种好奇心通过将其与其他材料混合,研究人员应该能够形成在温度变化时既不会膨胀也不会收缩的复合材料这在许多温度敏感的产品中很有价值,从电路板到望远镜多年来,材料科学家已经知道一些物质在一个方向上膨胀但在加热时在另一个方向上收缩事实上,康宁玻璃公司(Corning Glass)生产的一系列烹饪器皿是由一种这样的陶瓷微粒子制成的,这些微粒子随机方向取向,因此随着温度的变化,碟子的膨胀或收缩很少几年前,Sleight开始尝试了解这些不寻常的陶瓷,同时开发计算机模型来模拟它们的行为,偶然发现了一种物质,这种物质在所有三个维度上都会受热 “负热膨胀”仅在室温以上发生,而Sleight的团队一直在寻找一种在更有用的范围内显示热收缩的材料他们现在已经成功了在上周的“科学”杂志(第272卷,第90页)中,研究人员将钨酸锆描述为从高于绝对零度的不到半度加热到777°C时收缩约0.75%,此时它会分解成氧化物ZrO2和WO3 “我们从未期望在如此宽的温度范围内找到具有这种品质的材料,”Sleight说 Sleight认为,陶瓷奇怪品质背后的解释在于锆 - 氧 - 钨“连接”在材料点的行为,锆原子和钨原子通过氧原子相连每个都可以被描绘成锆原子和钨原子拉在绳索的两端,在它们之间的绳索上的一个点处具有氧原子在低温下,氧原子仍然是,并且对应于原子之间的化学键的绳索是直的但随着温度的升高,氧原子开始移动并推动绳索,使其弯曲这使锆和钨原子更紧密地结合在一起由于材料中的其他化学键不会受到温度升高的强烈影响,