氧化钨电致变色薄膜浅析

氧化钨电致变色薄膜是一种以三氧化钨（WO3）为阴极着色材料的薄膜，其因有极为优秀电化学性能、较高的比度、良好变色效率的特点，而可以广泛应用于建筑、汽车、航天等领域。

氧化钨薄膜变色机理

薄膜变色机理就是在外电场的作用下WO3发生了氧化还原反应进而引起材料颜色发生可逆变化的原因。根据Faughnan提出的价间跃迁理论，是在外加电场的条件下，电子和金属阳离子分别从薄膜两侧同时注入氧化钨中，电子则被钨原子俘获形成局域态，而阳离子则在此区域形成深蓝色钨青铜化合物（MxWO3），在MxWO3中钨原子的价态不同，而电子在它们之间跃迁，所以才会使薄膜颜色发生改变。其反应方程式如下：

WO3(无色) +xM+xe→MxWO3（深蓝色）

式中M一般为H、Li、Na、Ag等，0<x<1。

氧化钨薄膜生产方法

（1）将粒径为100～500nmWO超细粉末倒入含有0.1～3wt%分散剂的水中，再研磨8～24h，形成浆料；

（2）采用注浆成型的方式制备氧化钨靶材坯体，将坯体干燥后放置于冷等静压设备中，在120～300MPa的条件下下，保压时间为60～600s，形成相对密度为60～75%的氧化钨陶瓷坯体；

（3）将陶瓷坯体烧结便可得到氧化钨磁控溅射靶材，靶材在纯氩气下高速磁控溅射沉积即可生成氧化钨电致变色薄膜。

氧化钨薄膜的应用

氧化钨薄膜因具有高效的电致变色性能，而能满足大面积电致变色器件的使用需求。所述的电致变色器件由于透光率变化范围宽，驱动电压低，存储功能优越，耗电量低等特点，而在光学信息和储存显示器、军事伪装、智能窗、光致开关等方面具有较大的应用价值。

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