一種具有高紅外遮罩性能的摻雜鎢青銅粉體合成(1/2)

鎢青銅是一類典型的非化學計量化合物,其化學式可以寫為MxWO3, M通常是鹼金屬,X值介於0至1之間。鎢青銅一般具有金屬光澤和特殊的顏色。M的品種和X數值的變化,可使它具有導體或半導體性質。近年來,這種具有混合價態鎢離子的化合物,作為一種新的紅外遮罩材料,引起了一些研宄者的關注。
 
針對鎢青銅的紅外遮罩性能,現階段大部分研宄的對象主要是分子式為凡胃03的單一體系的鎢青銅。隨著研宄的深入,各種複雜體系的鎢青銅可能將逐漸成為重點。複雜的體系可以通過摻雜的方法,或者製備孔道中含有多種M陽離子的複合鎢青銅來構建。相比單一體系的鎢青銅,複雜的體系會帶來晶體結構的變化,有可能產生更多的晶體缺陷。缺陷一方面會破壞顆粒表面的連續性,使表面等離子體的局域化增強,而表面等離子體共振是鎢青銅產生紅外吸收的原因之一。另一方面,還可能從內部改變鎢青銅孔道的尺寸和結構,引起諸如切變一類的晶格畸變現象。孔道結構的變化則可能引入更多的M陽離子,進而提高自由載流子濃度,而自由載流子濃度會影響鎢青銅的紅外遮罩性能。
 
水熱反應過程是指在一定的溫度和壓力下,在水、水溶液或蒸汽等流體中所進行有關化學反應的總稱。水熱反應依據反應類型的不同可分為水熱氧化、水熱還原、水熱沉澱、水熱合成、水熱水解、水熱結晶等。氫還原法,在高溫下用氫將金屬氧化物還原以制取金屬的方法。與其他方法(如碳還原法、鋅還原法等)相比,產品性質較易控制,純度也較高。
 
採用水熱-熱還原法製備具有高紅外遮罩性能的摻雜鎢青銅粉體的合成方法,所要解決的是如何提高分子式為MxWO3單相鎢青銅的紅外遮罩性能的技術問題,該方法先通過水熱法合成含鉬的鎢酸鹽化合物,然後通過氫還原法得到直徑為10nm~200nm的鉬摻雜的鎢青銅粉體。原料為鎢酸鹽、硫酸鹽和鉬酸鹽,所用摻雜元素為鉬,鉬/鎢摩爾比為0.005~0.05。

具有高紅外遮罩性能的材料
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