氧化钨薄膜电极的制备

目前,纳米半导体材料作为光催化剂,用于光解水已得到了比较好的效果,TiO2由于具有较高的催化活性和稳定性,是研究较多的一种光催化材料,但是TiO2禁带宽度大(~3.2 eV),只能被波长较短的紫外光激发,其光转化效率很低(~4%) 。三氧化钨( WO3) 是一种间接带隙跃迁的半导体材料,与TiO2相比较,WO3的禁带宽度较窄( 2.5~3.0 eV),相应的吸收波长为410~500 nm,在可见光区具有良好的光电响应性能。

WO3薄膜电极电镜照片

氧化钨薄膜电极的制备方法如下:

原料:FTO(F-doped tin oxide导电玻璃)玻璃;钨酸;双氧水;丙酮。
(1)选用干净的FTO玻璃,作为滴涂法沉积WO3的基底。将FTO玻璃切成1.2cm*2.5cm的小块进行超声清洗和紫外光照的清洗。因为FTO基底的干净平整情况对电极薄膜的附着力和均一性能等会有比较大的影响。所以在沉积WO3薄膜之前,要对FTO基底进行严格的清洁。先用乙醇清洗FTO表面的脏物等。接下来将基底放入丙酮中超声 30min,除去表面残留的油污和乙醇,后再将其放入清水中超声 20min,除去表面残存的丙酮。最后用高纯氮气吹干。将清洗得干净的基底玻璃片放入紫外箱进行紫外消毒,备用。
(2)称取 0.02g 钨酸,用 20ml 30%的双氧水溶解,静置 12h 得无色透明的钨酸溶液,作为沉积WO3的电解质溶液。
(3)使用(1)中洁净的基底作为工作电极,用移液枪量取 30 微升钨酸溶液,均匀滴涂在 FTO 导电玻璃表面,室温下干燥,最终得到无色的薄膜。
(4)将(3)中沉积的薄膜放入管式炉中,在 500℃空气气氛下灼烧 2h,得无色 WO3电极。

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钨合金屏蔽件的辐射屏蔽性能

钨合金屏蔽件随着放射性医学、科研和核技术应用的不断发展,各种辐射射线被广泛应用于农业、工业、医疗、食品安全等领域。辐射是以电磁波和粒子(如α粒子、β粒子等)的形式从辐射源向所有方向发散。根据其能量的高低及电离物质的能力,可将其分类为电离辐射和非电离辐射。电离辐射具有足够的能量,可以电离原子或分子,而非电离辐射则不能电离物质。电离辐射主要有α、β及γ射线三种。辐射对人体具有危害性。人体长期暴露于辐射下,人体细胞就会被大面积杀伤或杀死。

辐射还是造成儿童白血病的原因之一,且其能诱发人体癌细胞增殖,影响人的生殖系统、视觉系统和心血管系统,导致儿童智力残缺。因此,采取措施进行辐射屏蔽是有必要的。辐射屏蔽的原理是在辐射源和人体之间设置屏蔽材料,使得辐射和屏蔽材料之间发生相互作用,从而减少辐射粒子数及降低辐射的能量。一般来说,辐射屏蔽材料有非金属和有机材料、金属、混凝土三类,其中金属屏蔽材料有铅、钨合金屏蔽件等。

铅最早用于屏蔽件材料,但在长期使用过程中暴露出一些问题。铅本身和其化合物对人体各组织均有毒性,其蒸气或粉尘可经由呼吸道吸入或经消化道吸收,进入血循环而发生中毒。而钨合金无毒无害,不会释放有毒物质,既不会危害人体健康,也不会污染环境。且与铅相比,钨合金屏蔽件具有更出色的辐射屏蔽性能,能有效屏蔽和吸收辐射。在辐射源和人体之间设置钨合金屏蔽件,可以有效减弱辐射的强度,避免辐射对人体造成伤害。

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铯钨青铜粉体的制备方法和功能膜(1/2)

红外光又叫红外线,是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,波长在760纳米(nm)至1毫米(mm)之间,比红光长的非可见光,根据波长,可分为近红外、中红外和远红外。红外光特别是近红外具有明显的热效应,易导致温度升温,从而造成如室内或车内的温度升高。因此,为了红外的不利相应,在建筑特别是建筑玻璃和汽车进行贴膜。而且随着汽车美容的流行,贴膜是必不可少的一环。膜的使用不仅可以隔热保温,还可以防止太阳光辐射,防止皮肤病,大大延长车内装饰物使用时间,同时使得室内温度相对恒定。
 
本文介绍一种铯钨青铜粉体的制备方法和一种功能膜。铯钨青铜粉体的制备方法包括如下步骤:将钨酸盐溶液与阳离子树脂进行交换处理,得到钨酸溶胶;向所述钨酸溶胶加入柠檬酸溶液、碳酸铯溶液后进行混料处理,得到水热反应前驱液;将所述水热反应前驱液进行水热反应,待反应完毕后,洗涤处理和干燥处理,得到铯钨青铜粉体。功能膜含有本文提到的铯钨青铜粉体的制备方法制备的铯钨青铜粉体。此铯钨青铜粉体的制备方法通过对反应物的控制,并结合水热法进行制备,有效简化了其制备工艺,降低了铯钨青铜粉体生产成本。而且在该特定的水热反应条件下生产的铯钨青铜对红外,特别是近红外遮蔽性能优异。

铯钨青铜粉
 
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铯钨青铜粉体的制备方法和功能膜(2/2)

目前公开的近红外遮蔽材料一般是指具有较强吸收或反射近红外光而又不影响其可见光透过的一类功能薄膜材料,作为透明隔热材料,在绿色建筑节能和汽车玻璃隔热领域具有十分广泛的应用前景。目前已经报道的具有较强近红外吸收或反射性能的无机材料主要集中于导电氧化物,如氧化锡锑(ATO)、氧化铟锡(ITO)和氧化锌铝(AZO)等,这类导电氧化物薄膜一般可以遮蔽波长大于1500nm的近红外光线。而铯钨青铜粉体(CsxWO3)具有近红外遮蔽性能是最近几年才被发现的,其可以遮蔽波长大于1500nm的近红外光,因而具有更加优异的近红外遮蔽性能。但是目前制备铯钨青铜粉体存在工艺复杂,成本高的问题。而且制备的铯钨青铜粉体对近红外遮蔽性能不理想。为克服现有技术上的不足,提供一种太阳膜及其制备方法,以克服现有制备的铯钨青铜粉体方法工艺复杂,成本高等技术问题。
 
一种铯钨青铜粉体的制备方法,包括如下步骤:将钨酸盐溶液与阳离子树脂进行交换处理,得到钨酸溶胶;向所述钨酸溶胶加入柠檬酸溶液、碳酸铯溶液后进行混料处理,得到水热反应前驱液;将所述水热反应前驱液于温度为160-180°C,压力为0.8-1MPa进行水热反应,待反应完毕后,洗涤处理和干燥处理,得到铯钨青铜粉体。
 
此铯钨青铜粉体的制备方法通过对反应物的控制,并结合水热法进行制备,有效简化了其制备工艺,降低了铯钨青铜粉体生产成本。而且在该特定的水热反应条件下生产的铯钨青铜对红外,特别是近红外遮蔽性能优异。

铯钨青铜粉体和功能膜
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硬质合金截齿失效分析

硬质合金截齿是由硬质合金球齿钎焊与合金结构钢上构成的,一般用于采煤机直接切割、采掘煤炭,因此也被称为硬质合金煤截齿。截齿以冲击回转的方式在煤层中推进切割,需要同时承受高压应力和剪切弯曲应力。而这是周期性与交变性的冲击载荷,在挖掘过程中截齿与煤层还会发生剧烈的摩擦而产生摩擦热,在整个磨损过程中还有可能伴随着局部屈服、接触疲劳、腐蚀以及断裂等多种力学行为。

以YG11C矿用硬质合金球齿为例,从其失效后的齿头断口形貌上看,在煤层掘进的过程中,由于冲击载荷的作用表面处于高压应力状态,硬质合金截齿发生崩块。因为煤层地质的不确定性,齿头在掘进时不能够与煤层保持完全良好的接触状态,且煤层中夹杂着一定的矸石,这也会使得接触不良甚至是不发生接触的区域不可避免地增多。这样的应力状态在交变载荷的作用下容易产生冲击疲劳和热疲劳裂纹。此外,齿头表面或内部的微管缺陷也会造成应力集中而使硬质合金截齿发生损坏。

针对硬质合金截齿的失效形式与其所产生的原因,可以通过调整合金的粒径、成分以及配比来提高其使用性能。首先,Co的含量不能太低,因为其能有效提高抗热疲劳能力、增强合金的可塑性、松弛应力等。但是Co含量的增加在一定程度上会影响耐磨性,根据煤层的硬度,一般控制在8%-13%之间,质地硬时Co含量适当增加。其次是WC粒径的选择以及配比,细晶WC颗粒总表面积减小,比表面积增大,其Co的平均自由程得到提高,相当于简介提高了Co含量,着有利于合金断裂韧性的改善。为了强化Co相,采用适当的热处理工艺也是一种相对有效的方法,利用Co所存在的多型性转变产生其他物相来增强面心立方钴,从而达到强韧化硬质合金截齿的目的。

硬质合金截齿

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