製造靶材專用之高緻密氧化鎢材料

氧化鎢薄膜是一種被廣泛研究的功能材料。它有優異的短波透光性，禁帶寬度容易通過摻雜調節，通過離子注入、紫外光子輻照、氣體分子吸附，其光學、電學特性會產生顯著的變化，因此在光學玻璃、平板顯示、光電轉換、電致變色、光致變色等領域有廣泛的應用前景。

氧化鎢薄膜的製備方法主要有：物理氣相沉積、化學氣相沉積、噴霧熱解、陽極氧化、電解沉積法、 溶膠-凝膠等各種方法。其中由於物理氣相沉積製備的氧化鎢薄膜與基體的結合強度高、沉積效率高、工藝成熟穩定而被廣泛應用。

物理氣相沉積製備氧化鎢薄膜需要使用緻密氧化鎢靶材，通過能量束將氧化鎢靶材中的氧化鎢轟擊氣化，再沉積到基體表面。由於純三氧化鎢自擴散係數低，並且在1470℃左右熔化，因此很難燒結緻密。若添加燒結助劑，則氣相沉積的氧化鎢薄膜由於雜質而影響其性能光電特性。

為了提高靶材的緻密度，研究人員研製出一種新型的高緻密氧化鎢材料的製造方法。其特徵是不添加任何燒結助劑而使氧化鎢燒結緻密化，從而使這種燒結氧化鎢的純度高於99％，密度大於6.7g/cm3。由於其高純度和高密度，這種緻密氧化鎢材料適合作為氧化鎢鍍膜用的靶材。過程並不複雜。

將三氧化粉末(平均細微性17微米)摻1-5％(重量)聚乙二醇(PEG)作為成型劑，加入蒸餾水在球磨機 中濕磨24-96小時，乾燥過篩後，在100-200MPa壓力下壓制成型，脫成型劑後，高溫爐中矽鉬棒爐中， 在1110℃-1400℃下於空氣中常壓燒結60-180分鐘，隨爐冷卻，這樣制得的三氧化鎢，純度高於99％，密度大於6.75g/cm³。

製備工藝的優點在於既適用于普通的氧化鎢粉末原料(粉末細微性5-30微米)也用於超細的氧化鎢粉末原料(小於5微米)，重點是不需要加入任何燒結助劑，就可製備出高純度、高密度的燒結氧化鎢，這種燒結氧化鎢，可經濟、高效的製成各種複雜形狀。