製備三氧化鎢（WO₃）所使用的水熱法和水浴法同屬溶液法，其特點是實驗成本少，能耗低，制取的材料結晶度和純度高等優點成為製備WO₃的首選。現代納米材料科學與技術的應用在一定程度上增強材料某些方面的性能，亦或使其表現出一些意想不到的性質。在此基礎上，以水熱法為實驗方法，以納米和三氧化鎢為材料，製備納米三氧化鎢。

以Na₂WO₄•2H₂O為原料，CTAB和草酸為輔助劑，採用水熱法和水浴法分別制取了團聚較為嚴重的單斜相立方顆粒狀納米WO₃、塊狀WO₃•H₂O和分層花狀WO₃•H₂O。經過燒結處理後，WO₃•H₂O轉變為WO₃，並保持了原有的塊狀和花狀形貌。對三種形貌樣品的氣敏測試表明，其最佳工作溫度都為300℃，且花狀結構表現出最高的靈敏度，對影響反應過程的各項因素進行了分析，可得其主要歸因於WO₃•H2O的不易團聚的三維結構且分層多孔。在此基礎上，可以初步得到水熱法製備納米三氧化鎢的原理。

研究結果表明：
（1）以Na₂WO₄•2H₂O為原料，CTAB和草酸為輔助劑有利於改變反應速率，將反應時間由原來的24h以上縮短至8h以內。
（2）含有鹼性的水熱法下也能夠制得納米三氧化鎢產品，所需要pH範圍拓展至3.5～8.9之間。
（3）所制得的納米三氧化鎢具有不易團聚的三維結構且分層多孔，顆粒的粒徑平均尺寸都在1μm左右。
（4）以三氧化鎢為添加物的產品具有較好的分散性，而且WO₃在氣敏傳感、電致變色、化學催化以及電化學等方面都表現出的優異性能。
 

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單斜相三氧化鎢在納米三氧化鎢經過水熱法以及煆燒處理後得到，其特點是無高次對稱軸，且二次對稱軸和對稱面均不多於一個。單斜相三氧化鎢具有很強的非均質性，它有3個主折射率。

以Na₂WO₄•2H₂O為原料，DL-蘋果酸為輔助劑，在這個前提下，可以合成包含三維球狀形貌的前驅體（WO₃•xH₂O）。我們發現蘋果酸的加入劑量對WO3•xH2O的形貌和結晶相產生了很大影響。由此可以見，氣敏測試表明三個樣品的最佳工作溫度為250℃，並且方狀單斜相三氧化鎢表現出最高的靈敏度，主要歸因於其獨特新穎的三維多孔構造。在300℃最佳工作溫度下材料的最低檢測濃度可以達到0.1ppm，材料最佳煆燒溫度確定為500℃，其中WO3-500樣品對5ppm丙酮氣體的靈敏度達到了7.9；在相對濕度95%條件下，對5ppm的丙酮電阻靈敏度仍有5.72。

在測試不同氣體（例如丙酮、甲醇、乙醇、氨氣等）的氣敏度通過不同工作條件下，單斜相三氧化鎢對氣體表現出了很高的選擇性和靈敏度。以Na₂WO₄•2H₂O為原料，分別採用Na₂C₂O₄、Na₂SO₄和H₂C₂O₄為輔助劑，在24小時180℃的水熱條件下制取了六方相一維納米WO₃。結合實驗結果，我們發現溶液中Na+、SO₄₂-、C₂O₄-、HC₂O₄-離子以及H2C₂O₄對納米WO₃晶體在形核和長大過程中所起的作用，結果表明三種不同的輔助劑對產物的晶系無影響。隨後的氣敏測試表明，Na₂C₂O₄輔助合成的WO₃納米棒在320℃對一定濃度的乙醇表現出最高的靈敏度，主要歸因於其很高的分散度和結晶度。
 

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自從塗層硬質合金技術發展以來，塗層的類型也產生了多樣化，較為突出的如單層多元複合塗層、多層塗層、梯度塗層、納米塗層、超硬塗層以及軟塗層等等。

2.多層塗層

隨著塗層硬質合金技術的不斷發展，單一塗層也逐漸向多層塗層過渡。多層塗層是通過結合不同塗層材料的優良性能以及適用性，將不同塗層加以組合，從而進一步完善基體材料的綜合性能。目前主要的雙層塗層有碳化鈦/氮化鈦（TiC/TiN）、碳化鈦/氧化鋁（TiC/Al₂O₃）、碳氮化鈦/氧化鋁（Ti（C,N）/Al₂O₃）、氮化鈦/立方氮化硼（TiN/CBN）等幾種。其中屬TiC/TiN雙層塗層出現的最早，使用也最為廣泛。這是由於作為單一塗層時TiC塗層具有較高的硬度以及優異的耐磨性，而TiN塗層則具有良好的化學穩定性（防止化學擴散）以及抗月牙窪磨損性能。此外，相比TiN塗層，TiC塗層因其熱膨脹係數更接近於基體，常作為多層塗層的底塗層，其與基體結合更加牢固，內部殘餘應力小，因此可以有效地抵抗裂紋的擴展。TiC/TiN塗層硬質合金刀具更加適用于普通、半精及精切加工，而TiC/Al₂O₃塗層的硬質合金刀具有較高的熱硬性及韌性，適合於高速切削加工以及高負荷切削加工。

而三層塗層最為常見的是TiC/Ti（C,N）/TiN塗層，相關研究人員對奧氏體不銹鋼車削實驗中發現， 其由於TiN塗層具有較小的摩擦係數，所以所具有的切削力較小，更適用于普通半精以及精切削加工。除此之外，還有將TiN/TiC/TiN三個塗層組合塗覆於硬質合金刀具基體，該多層塗層表層具有較高的耐磨性，底層與基體結合強度高，抗熱震性以及韌性都相較于單一塗層有大幅度的提高，可廣泛運用於合金鋼、結構鋼等高速銑削。總的來說，塗層層數越多在高速切削、銑削等方面具有更大的優勢，隨著相關技術的不斷發展，多層塗層每層的厚度越來越薄，已經有了10層甚至更多層。多層塗層在物理結構上、力學性能以及化學性質等方面對硬質合金刀具材料賦予了更加優異的過渡性，是功能梯度結構材料的雛形。

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