氧化钨电致变色薄膜浅析
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2021年1月08日 星期五 19:04
- 作者:Xiaoting
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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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