氧化钨纳米花生长机理

当温度逐渐升高至800 ℃以上时，由于钨的熔点为3420 ℃，钨不会被蒸发。而氧化钨沸点为800 ℃，氧化钨将升华为气相氧化钨，并且遵循气-固相反应模型模型，氧化钨纳米花结构体的生长机理如下：

（1）在有氧环境中，当温度逐渐升高时，钨金属颗粒被高温氧化，表面迅速被氧化为氧化钨层。

（2）当温度大于800 ℃时，氧化钨层将升华，并以氧化钨气体粒子层的形式存在于衬底上方。由于氧化钨层的升华，钨金属颗粒将再次暴露在氧气氛围中，再次被氧化和升华为氧化钨气体粒子，所以钨金属颗粒的体积将会逐渐减小。同时氧化钨气体粒子将在衬底上方遇冷，再次沉积在钨金属颗表面和周围的衬底，形成沿着面择优生长的氧化钨纳米棒。随着保温时间的延长，衬底上方的氧化钨气体粒子浓度上升，纳米棒的长度将增长。

（3）当温度降低至低于800 ℃时，氧化钨层将不再升华，钨金属颗粒的体积将不再减小，氧化钨气体粒子将继续沉积在钨金属颗粒和衬底上，使纳米棒长度略有增长，形成了核心为单质钨，外壳为氧化钨纳米棒的纳米花结构体。