钨纳米点的制备

作为高温超导涂层导体的重要组成原料之一,镍钨金属基带除了立方织构质量是影响该产品性能的重要因素外,基带的表面特性也十分重要,将直接影响后续氧化物材料的制备以及超导层的性能。目前对于NiW金属基带的表面特性研究主要包括:表面腐蚀、抛光、退火、表面硫化改性等,但是它们均存在一定的不足,比如没有改善基带表面活性,基带表面出现晶界热蚀钩等缺陷。因此,本文将提出在NiW金属基带表面采用低成本的化学法制备出钨纳米点,这样将提高基带的表面活性,促进氧化物层异质外延生长。

钨纳米点的制备图片

一种尺寸可控钨纳米点的制备方法的具体步骤如下:

(1)将钨酸铵溶解于乙醇和极性溶剂的混合溶剂中,加入聚乙二醇作为添加剂,配制成钨离子摩尔浓度为0.0005—0.01mol/L的前驱液,其中乙醇与极性溶剂的体积比为1:0.5—1,钨酸铵与添加剂的质量比例为1:0.1—1;

(2)将步骤(1)的前驱液采用旋涂法或浸涂法涂敷于NiW金属基底上,得到湿膜涂层;

(3)将步骤(2)的湿膜涂层置于管式炉中,在还原性气氛中,以20—300°C/min的升温速率将炉内温度从室温升至400—900°C,并保温0.5h—lh,在NiW金属基底上得到尺寸可控的钨纳米点。

钨纳米点的制备图片

该生产方法注意事项:(1)极性溶剂为氮甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或者乙腈。(2)所述旋涂法的转速为500—4000rpm,旋涂时间为30—180s。(3)所述的浸涂法的提拉速度为0.1—5m/h,浸涂时间是8—15s。(4)所述还原性气氛为氮气或氩气与氢气的混合气氛,混合气氛中氢气的体积百分含量为4—50%。(5)所述的湿膜涂层的厚度为150—500nm。

与现有技术相比,该钨纳米点的生产优势如下:

(1)在镍钨基带上制备钨纳米点,属于同质外延,制备的纳米结构具有良好的稳定性,纳米点可以提尚基带的活性,促进后续功能层的生长。

(2)其能实现钨纳米点的可控制备,前驱液配制过程简单和所需实验装置简单、制备方法成本低。

 

 

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