製備三氧化鎢薄膜-醇鹽攪拌法
- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2014年9月02日
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製備三氧化鎢薄膜-醇鹽攪拌法，首先採用WOCl4作為先驅液。將3g WOCl4溶解在15.3g正丙醇中，並在手套箱中不斷攪拌。為了避免在溶膠形成的過程中發生凝膠現象，加入10-20ml的乙醯丙酮作為表面活化劑，再加入7ml稀釋（1M）的鹽酸，以增強其反浸潤特性。然後將制得的上述溶液通過篩檢程式滴在高速旋轉的鍍有ITO導電膜的玻璃基片上，多餘的溶液被轉速為3000r/m至750r/m或1500r/m的塗膜機甩出，保持該速度60s，將制得的薄膜在180℃的溫度下熱處理20min，最後得到粒徑為190nm的三氧化鎢薄膜。
經研究表明，該製備工藝在熱處理前後，膜密度的變化後發現，三氧化鎢薄膜密度相對於體材料密度（7.16g/cm³）較低，在熱處理前為0.57,180℃退火後為0.64，膜為六方相的微晶結構。
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製備三氧化鎢薄膜-醇鹽法
- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2014年9月02日
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三氧化鎢薄膜是一種非常重要的功能材料，可以用作電致變色材料，光致變色材料，氣致變色材料，熱致變色材料等用途十分廣泛。
製備三氧化鎢薄膜-醇鹽法，首先在乾燥的N2氣氛中，把基地進入W的醇鹽溶液中，用電動浸塗設備提拉出基底。在乾燥的氮氣氣氛中乾燥塗層，去除過量的有機溶劑。此過程約須30min。接著，在相對濕度為30%的氣氛中，水解塗層，使W-OR（有機材料）轉變為W-OH和R-OH（最終被蒸發）。為了保證塗膜充分水解形成凝膠，此過程需要1h。最後，對薄膜進行熱處理，此過程包括兩個熱處理過程：第一步，加熱至200℃，保留30min，使殘餘的有機溶劑和水分揮發掉；第二步，加熱到430℃或更高的溫度，使凝膠乾燥，去除殘留的有機溶劑，使W(OH)轉變為WO3和H2O，從而形成三氧化鎢薄膜。
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製備玻璃狀三氧化鎢
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三氧化鎢為黃色粉末，不溶于水，溶於堿，微溶於酸。主要用於煆燒還原生產鎢粉和碳化鎢粉，進而用於生產硬質合金產品，如刀具和模具的製造。同時也可用於製造純鎢製品、鎢條、鎢絲，鎢電極；和用途配重和輻射的遮罩材料。工業生產中也有少量的用作黃色陶瓷器的著色劑。船舶工業中，鎢的氧化鎢被用作重要的防腐油漆和塗料材料。由於三氧化鎢用途的廣泛性，促使更多的人加大力度對三氧化鎢的研究，目前，研究發現製備玻璃狀的三氧化鎢，成品以其獨特的性能，更加能夠滿足生產加工領域的特殊需求。
製備玻璃狀三氧化鎢，首先向4h鎢粉（直徑為1μm）中加入15%25ml的H2O2，在3-10分鐘後，鎢粉幾乎完全溶解。溶液為無色，顯強酸性，去除少量的未溶解的雜質，用鍍Pt的Pt網還原過量的H2O2。然後，在室溫的環境中，通風乾燥溶液，就獲得淡黃色玻璃狀的三氧化鎢。
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三氧化鎢薄膜氣致變色機理
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三氧化鎢薄膜氣致變色是指三氧化薄膜暴露在含有氫氣的氣氛下產生著色，在含有氧氣的氣氛下退色的現象。與三氧化鎢薄膜電致變色相比，氣致變色系統結構簡單，變色範圍寬，但需要在三氧化鎢薄膜上加催化層，一般用Pt，Rh，從變色過程的可控性來說，電致變色有著明顯的優勢。
三氧化鎢薄膜氣致變色機理，表面吸附的氫分子在催化層的作用下，分解為氫原子，氫原子沿著三氧化鎢薄膜孔洞表面向膜內擴散，在擴散的過程中，2個氫原子與三氧化鎢晶粒邊界的1個氧原子結合形成水，從而在三氧化鎢晶粒體內形成了氧空位，氧空位向晶粒體內擴散形成色心，導致了三氧化鎢薄膜的變色。
總體來說，三氧化鎢薄膜的氣致變色研究尚處於製備工藝和性能測試方面，對它的變色機理的研究還有待進一步的深入。
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三氧化鎢薄膜電致變色機理
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電致變色是指材料的光學性能在外加電場作用下產生穩定的可逆變化的現象，在外觀性能上則變現為顏色及透明度的可逆變化。影響三氧化鎢薄膜電致變色性能的因素有很多，如薄膜的密度，孔隙率，顆粒度，電導率，膜的組份以及膜結構，注入離子在薄膜中的擴散係數，注入電荷的數量，迴圈電壓等等。
三氧化鎢薄膜的電致變色，從微觀結構解釋，三氧化鎢薄膜的晶格結構是由規則的WO6八面體單元組成的，其中W的t2g能級是空軌道，與氧的2Pn能級之間的孔隙較寬，在一般情況下，材料是透明的。當離子和電子注入時，多餘的電子進入t2g能級，材料由透明變為吸收的或反射的，當離子和電子被抽出時，材料恢復到原來的狀態。簡單的解釋是由於薄膜晶體化合物中氧離子的缺損，形成了氧空位，導致在電場作用下電子填充，形成了色心導致了變色。
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