[发明专利]一种原子等摩尔比非晶材料及其制备方法

说明书

一种原子等摩尔比非晶材料及其制备方法，属于非晶材料制备技术领域，所述非晶材料，由三氧化二镧，二氧化钛，五氧化二铌，氧化钨四种氧化物制备而成，原子摩尔比为：La：25％，Ti：25％，Nb：25％，W：25％；制备方法：1)按照原子等摩尔比将原材料混合，经过干燥、预烧、压片，制成混合氧化物坯体；2)将块状坯体放入激光悬浮炉中，通过激光将块体熔化，然后快冷至室温；本发明中氧化物混合粉末在熔化和快速冷却凝固的过程中均悬浮在空中，不与任何容器接触，冷却时不会形成非均质形核，有利于促进非晶的形成，不会引入杂质元素，保持非晶的纯度。

技术领域

本发明属于非晶材料制备技术领域，具体涉及一种原子等摩尔比非晶材料及其制备方法。

背景技术

非晶短程有序、长程无序、各向同性，具有许多优于晶体的物理性能、化学性能、电磁性能，在信息、能源、生物、精密机器、航空航天等方面有广阔的应用前景，受到了国内外研究者的广泛关注。

处在高能态的液态物质，随着温度降低或压力升高，会趋向低能量的稳定平衡晶态，在液态和晶态之间会存在很多的热力学亚稳相，包括不同能量状态的亚稳非晶相，随着能量逐渐降低非晶材料的结构发生变化变为稳定的晶态，如何能够使得液态物质在冷却后依旧保持亚稳非晶相是学术界的一项难题。

现有技术中制备非晶的过程需要在容器中进行晶体加热后再快速冷却形成，冷却的过程由于与容器接触会形成非均质形核，不利于非晶的形成，也会影响最终形成的非晶的性能。此外，三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、氧化钨这四种氧化物不含任何网络结构氧化物，在这种情况下，在进行常规的熔融和凝固，很难使样品进行玻璃化。目前尚未有三氧化二镧、二氧化钛、五氧化二铌、氧化钨这四种氧化物形成非晶的报道，特别是按等摩尔比混合制成非晶。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种原子等摩尔比非晶材料及其制备方法。

一种原子等摩尔比非晶材料，由三氧化二镧(LaO_3/2或La₂O₃)，二氧化钛(TiO₂)，五氧化二铌(NbO_5/2或Nb₂O₅)，氧化钨(WO₃)四种氧化物制备而成，原子摩尔比为：La：25％，Ti：25％，Nb：25％，W：25％。

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

一种原子等摩尔比非晶材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，固相合成：

(1)按照原子摩尔比La：25％，Ti：25％，Nb：25％，W：25％，将LaO_3/2(La₂O₃)、TiO₂、NbO_5/2(Nb₂O₅)、WO₃混合，并加无水乙醇湿磨，得到混合粉末；

(2)将混合粉末于60～90℃干燥20～40min，后经过筛，得到原材料粉末；

(3)将原材料粉末进行预烧，预烧温度为800～850℃，时间为7～9h，得到La₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃四种氧化物的混合粉末；

(4)将预烧后的粉末填充入金属模腔中，压制成为混合氧化物坯体；

步骤2，制非晶球：