三氧化钨电致变色器件结构2/3
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- 分类：钨业知识
- 发布于 2015年12月17日 星期四 17:29
- 作者：huahuo
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1.透明导电层(TransparentConductingLayer)。从图中就可以看出透明导电层有两层，并且分别与电场的正负相连，这层的主要作用就相当于一根导线将电场与器件相连，起着传导电子进出电致变色层的作用。整个电致变色器件的颜色变换速度大部分都是由透明层的电导特性决定，特别是在大面积的电致变色玻璃上，透明导电层的电阻值对器件反应速率影响更大，为了不影响玻璃的变色速率，一般会要求其电阻要小于20Ω/cm2（厚度为0.6-1um）。而且该层不能影响到电致变色器件对光谱的选择，在350~200nm内是透明的，当器件进行颜色转换时该层的透明度至少要达到85%，同时要有稳定的电极化学性。
目前用的比较多的透明电导材料为ITO膜，ITO膜不但具有接近90%的可见光透过率与很高的红外光反射率，而且具有电阻值、耐磨与稳定的化学特性，在许多领域中已经被广泛应用，如液晶显示器、防静电、反辐射、太阳能面板等。
2.电致变色层(ElectrochromicLayer)。电致变色层是整个电致变色器件最核心的地方，担负着变色的任务。在电场的作用下电子和小离子往电致变色层移动，注入到电致变色层中，电致变色层中的三氧化钨薄膜分别于对应的电子与离子发生化学或者物理反应（由三氧化钨的电致变色机理存在争议），使得三氧化钨薄膜颜色产生变化。当电场反转时，电子与离子与三氧化钨薄膜发生逆向化学或者物理变化，而且在电场的作用下被抽出，三氧化钨薄膜被漂洗干净，变为透明。
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三氧化钨电致变色器件结构1/3
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- 分类：钨业知识
- 发布于 2015年12月17日 星期四 17:26
- 作者：huahuo
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电致变色材料，即通过给材料添加电场，使材料发生颜色的变化。电致变色机理较为复杂，三氧化钨（WO3）是最早被发现的电致变色材料，并且也是最早被制成电致变色器件，但其变色原理却一直成为争议。研究者们通过对其变色性能进行研究，建立了好几种模型来解释其变色机理，例如，色心模型、价间电荷迁移模型、极化模型、自由载流子模型等，但是这些模型谁也说服不谁，谁也无法全面地去解释三氧化钨的电致变色机理。
尽管三氧化钨的电致变色机理任然没有一种较为全面、能让所有研究者认可的说法或者模型来解释其机理，但是研究者早已经掌握了如何去应用三氧化钨的电致变色性能，而且已经有三氧化钨电致变色器件问世，并被应用于生活中的很多领域。
三氧化钨电致变色器件的结构。电致变色器件发展到现在出现过很多种不同的结构，虽然这些结构都能实现电致变色功能，但就目前而言能被研究者普遍接受，同时也是最典型的器件结构为三明治型的五层结构。如图为三明治型的五层结构的三氧化钨电致变色器件，上下两层为覆盖层，即普通透明玻璃，中间五层从上往下依次为透明导电层-电致变色层-离子导体层-离子存贮层-透明导电层。
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提高钨铜电极耐电弧烧蚀性能
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- 发布于 2015年12月17日 星期四 16:42
- 作者：xiaobin
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钨铜材料是由钨和铜的组合成的复合材料，其具有较高的硬度和密度，又具有良好的导电导热能力、耐电弧烧蚀能力以及抗熔焊性是一些电极材料和触头材料的最佳选择之一，在一些电火花EDM，电化学加工ECM，断路器、真空触头以及高压开关中都有着广泛的应用前景。通常来说，钨铜材料的性能决定于钨和铜两种元素的配比。
钨本身具有高密度、高硬度、高强度、化学稳定性好的特点，若钨铜电极材料中钨含量增加，那么钨铜电极材料的硬度也会得到显著的提升，尤其是高温拉伸强度，这可以表现在钨铜电极材料的损耗率降低，加工的稳定性提高。但是另一方面，由于钨比重的提高，使得Cu含量相应下降，则铜本身所具备的优良的电导率和热导率性能得不到充分体现，使得钨铜电极材料电导率和热导率都有所下降。反之，钨铜电极材料中的钨含量越低，即铜含量升高，则材料相应的可塑性、导电导热能力、发汗冷却效果以及抗热震性能都会得到相应的升高。
此外，钨和铜两者熔点相差极大（W-3410℃，Cu-1084.5℃），两者属于完全不互溶体系，只有在高温下才能互相浸润，这也就使得其不适合一般的熔铸法制造工艺，而需要采用粉末冶金（Powder Metallurgy，PM）的方法加铜液的熔渗的方法（在高于铜熔点的温度下，将液态铜熔渗制备好的钨骨架中，将孔隙填满。）。近几年来，有越来越多的钨铜电极制备工艺不断地出现，根据不同电极的侧重点不同（如截流水平、耐电蚀以及抗熔焊能力等），通过工艺改进等方法，提高其其中的某项性能，使钨铜电极材料得到更好的应用。本文主要研究的两种工艺为：其一，对纳米结构钨铜合金制备工艺的研究，主要通过改善钨骨架中渗铜的孔隙度，使其微粒尽可能纳米化；其二，在传统粉末冶金（PM）的基础上，通过在钨骨架中添加一定量的稀土元素或稀土氧化物颗粒，在进行熔渗铜的方法。两种方法都存在着一定的优势以及一些不足之处。
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仲钨酸铵的除锡工艺
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- 发布于 2015年12月17日 星期四 17:09
- 作者：xinyi
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仲钨酸铵的各种除锡工艺主要都是着重于将钨酸钠溶液的锡酸根(SnO32-)中去除。这是由于当前我国所用钨精矿的特点决定的：矿石中杂质锡的赋存状态以SnO2为主，经碱分解所得的钨精矿碱浸液中锡主要以锡酸根形态存在：
SnO2+2OH-—SnO32-+H2O。
目前，在我国钨冶炼采用优质钨精矿的情况下，由于矿石中杂质锡的含量不高(0.1%～0.4%)，形态单一，以SnO2为主，因此，所得浸出液中杂质锡的含量不会太高，在钨冶炼工艺中采用以上各除锡工艺，都能生产出高质量的产品APT。当然，各除锡工艺也有一定的负面影响，主要是除锡率与钨损率无法很好的平衡，尽管有的工艺钨损较低，但同时除锡率也一样不高。此外，各工艺还存有工艺复杂等缺点，由于引入了除锡工艺，对钨冶炼工艺的生产周期、生产成本、工艺路线复杂程度等方面造成了较大的影响。
同时，值得指出的是，随着我国优质钨精矿的日益匮乏，可供开采的矿石资源中锡等杂质的含量越来越高、形态越来越复杂，钨精矿中锡的赋存状态有时不再以SnO2为主，而是以SnO2和硫化状态的锡(黝锡矿Cu2FeSnS4；硫化锡SnS2等)共存。碱浸时，由反应式：
3SnS2+6OH-一2SnS32-+Sn(OH)62-，
由此得出，硫代锡酸根离子(SnS32-)在钨酸钠溶液中锡酸根含量升高的同时会出现。在目前的生产中，引起产品APT杂质锡超标的主要是硫代锡酸根离子。因此，除锡工艺的发展方向应着重研究去除硫代锡酸根离子，同时要兼顾精短的钨冶炼工艺和保证钨的回收率。国内对此研究的甚少，国外对此也未见相关报道。有学者对此进行过系统的研究，研究了溶液中硫代锡酸根的存在比例与溶液pH值的关系、硫代锡酸根的去除方法等，但都只处于摸索阶段，还希望有更多的冶金工作者加人到此研究行列中来。
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钨合金屏蔽材料在γ射线中的应用Ⅱ
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- 发布于 2015年12月17日 星期四 14:48
- 作者：yaqing
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从研究的草图中可以看出，放射源通过钨合金准直器形成窄束γ射线，在穿过吸收介质时，由于两者的相互作用，其强度就会减弱，该现象称为γ射线的吸收。伽马射线的能力和吸收介质的密度等因素有关即密度越大、单位体积中原子、电子数越多，伽马射线照射量率衰减得就愈快。
众所周知，钨是所有金属中熔点最高、密度最大（相当于钢的两倍）的材料。因此钨合金作为γ射线的屏蔽材料是最适宜的。早先的大型屏蔽构件使用较广的一般是铅合金。但是铅作为辐照防护构件存在着许多弊端，比如熔点低，硬度差，容易产生二次轫致辐射等等。此外铅本身是重金属污染源，在使用过程中容易造成重金属中毒。而钨合金作为新型屏蔽材料有许多铅合金所不具备的优势：1、无二次韧致辐射；2、硬度大；3、同样的厚度下屏蔽效果高于铅；4、良好的抗辐射损伤和耐腐蚀性能。
由于钨合金以其高密度、极强的防γ射线能力，高强度，无毒环保等优势，且在较小厚度，较小的环境下较大程度的减少光子剂量率，因此成为射线屏蔽材料研究和发展的新方向。
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