[发明专利]一种导电性Mg-P共掺杂Cu2

说明书

本发明涉及负热膨胀材料技术领域，且公开了一种导电性Mg‑P共掺杂Cu₂V₂O₇‑石墨烯负热膨胀材料及其制法，包括以下配方原料：氧化石墨烯，CuO、MgO、V₂O₅、NH₄H₂PO₄。该一种导电性Mg‑P共掺杂Cu₂V₂O₇‑石墨烯负热膨胀材料及其制法，Cu₂V₂O₇具有稳定的线性负热膨胀系数，通过Mg掺杂Cu₂V₂O₇，形成了中心对称的单斜相结构，在温度变化下，Mg‑O键产生振动效应，增加Cu₂V₂O₇晶体内部耦合效应，破坏了晶体内部线性链状的单斜相，氧原子在晶格内部形成新的排列，产生了局部坍塌，使Cu₂V₂O₇表现负热膨胀现象，P原子取代了部分V原子，减小Cu₂V₂O₇晶粒尺寸，P‑O键的键能大于V‑O键，降低了Cu₂V₂O₇晶格中的应力，减小了晶格畸变，降低了电子的散射概率和高频介电常数，从而增强了Cu₂V₂O₇的电导率。

技术领域

本发明涉及负热膨胀材料技术领域，具体为一种导电性Mg-P共掺杂Cu₂V₂O₇-石墨烯负热膨胀材料及其制法。

背景技术

热胀冷缩是大部分材料具有的一种自然现象，材料在应用过程中会因为温度的变化而发生体积形变，不同材料制成的器件在温度变化下，由于膨胀系数不匹配，而产生热应力，降低器件的物理性能，负热膨胀是指在一定的温度范围内的平均线膨胀系数或体膨胀系数为负值的化合物，负热膨胀材料在温度变化下是冷胀热缩，热膨胀系数具有叠加性，负热膨胀材料可以与正热膨胀材料组成可控热膨胀或零膨胀材料，来解决膨胀系数不匹配的问题，负热膨胀材料在电子、通讯、精密仪器和燃料电池等领域具有广泛的应用。

具有负热膨胀性的材料主要有ZrV₂O₇、Sc₂W₃O₁₂、Fe_0.65Ni_0.35合金、β锂辉石和β锂霞石的结晶体等，但是这些负热膨胀材料的相变点温度较高，并且ZrV₂O₇、Sc₂W₃O₁₂等化合物原子价态较高和离子半径较大，影响了材料晶格的畸变，从而提高了材料的相变点温度，降低了材料的膨胀性能，并且目前负热膨胀材料的电导率较低，导电性能不高，降低了负热膨胀材料的实用性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种导电性Mg-P共掺杂Cu₂V₂O₇-石墨烯负热膨胀材料及其制法，解决了负热膨胀材料的相变点温度较高，膨胀性能不好的问题，同时解决了负热膨胀材料的电导率较低，导电性能不高的问题。

(二)技术方案