制备玻璃状三氧化钨
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- 分类：钨业知识
- 发布于 2014年9月02日 星期二 14:17
- 作者：liwj
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三氧化钨为黄色粉末，不溶于水，溶于碱，微溶于酸。主要用于煅烧还原生产钨粉和碳化钨粉，进而用于生产硬质合金产品，如刀具和模具的制造。同时也可用于制造纯钨制品、钨条、钨丝，钨电极；和用途配重和辐射的屏蔽材料。工业生产中也有少量的用作黄色陶瓷器的着色剂。船舶工业中，钨的氧化钨被用作重要的防腐油漆和涂料材料。由于三氧化钨用途的广泛性，促使更多的人加大力度对三氧化钨的研究，目前，研究发现制备玻璃状的三氧化钨，成品以其独特的性能，更加能够满足生产加工领域的特殊需求。
制备玻璃状三氧化钨，首先向4h钨粉（直径为1μm）中加入15%25ml的H2O2，在3-10分钟后，钨粉几乎完全溶解。溶液为无色，显强酸性，去除少量的未溶解的杂质，用镀Pt的Pt网还原过量的H2O2。然后，在室温的环境中，通风干燥溶液，就获得淡黄色玻璃状的三氧化钨。
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三氧化钨薄膜气致变色机理
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- 发布于 2014年9月02日 星期二 14:16
- 作者：liwj
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三氧化钨薄膜气致变色是指三氧化薄膜暴露在含有氢气的气氛下产生着色，在含有氧气的气氛下退色的现象。与三氧化钨薄膜电致变色相比，气致变色系统结构简单，变色范围宽，但需要在三氧化钨薄膜上加催化层，一般用Pt，Rh，从变色过程的可控性来说，电致变色有着明显的优势。
三氧化钨薄膜气致变色机理，表面吸附的氢分子在催化层的作用下，分解为氢原子，氢原子沿着三氧化钨薄膜孔洞表面向膜内扩散，在扩散的过程中，2个氢原子与三氧化钨晶粒边界的1个氧原子结合形成水，从而在三氧化钨晶粒体内形成了氧空位，氧空位向晶粒体内扩散形成色心，导致了三氧化钨薄膜的变色。
总体来说，三氧化钨薄膜的气致变色研究尚处于制备工艺和性能测试方面，对它的变色机理的研究还有待进一步的深入。
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三氧化钨薄膜光致变色机理
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- 发布于 2014年9月02日 星期二 14:14
- 作者：liwj
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光致变色是辐射变色中的一种形式，它是通过紫外光辐射，使三氧化钨产生着色，着色态在停止UV辐射，氧化环境下会逐渐退色的可逆过程。影响三氧化钨薄膜的光致变色行为因素很多，如薄膜的密度、厚度，辐照UV的波长和频率以及在变色过程中周围的环境气氛等等。
三氧化钨薄膜光致变色是与光激发产生的电子-空穴对紧密相连的，而电子-空穴可以将三氧化钨中的水分解成相当可观的数量。形成的质子和亚稳态的氧基，若新生的氧基被及时捕获，如氧空位，就避免这个反应的反向过程，增加介稳态的质子和电子的产生，而这些是形成色心的基础。质子和光激发的电子最终导致了有色的钨青铜型结构，氧占据了三氧化钨内的空位位置，或以分子的形式逃逸到周围的空气中。由于三氧化钨薄膜高的带隙3.25eV，限定了光激发产生电子、空穴对和随后的变色过程在近紫外区域。
在紫外区域三氧化钨导致光致变色，形成恒等的吸收带，放置暴露的氧气下，使得三氧化钨薄膜完全变化。
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三氧化钨薄膜电致变色机理
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- 发布于 2014年9月02日 星期二 14:15
- 作者：liwj
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电致变色是指材料的光学性能在外加电场作用下产生稳定的可逆变化的现象，在外观性能上则变现为颜色及透明度的可逆变化。影响三氧化钨薄膜电致变色性能的因素有很多，如薄膜的密度，孔隙率，颗粒度，电导率，膜的组份以及膜结构，注入离子在薄膜中的扩散系数，注入电荷的数量，循环电压等等。
三氧化钨薄膜的电致变色，从微观结构解释，三氧化钨薄膜的晶格结构是由规则的WO6八面体单元组成的，其中W的t2g能级是空轨道，与氧的2Pn能级之间的孔隙较宽，在一般情况下，材料是透明的。当离子和电子注入时，多余的电子进入t2g能级，材料由透明变为吸收的或反射的，当离子和电子被抽出时，材料恢复到原来的状态。简单的解释是由于薄膜晶体化合物中氧离子的缺损，形成了氧空位，导致在电场作用下电子填充，形成了色心导致了变色。
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制备晶面比例相等三氧化钨晶体
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- 发布于 2014年9月02日 星期二 11:30
- 作者：liwj
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制备晶面比例相等三氧化钨晶体，首先以表面光滑具有不规则形貌且尺寸为100-5000nm大小的硼化钨为前驱体，在硝酸体系中，硼化钨的质量与硝酸水溶液体积之间的比例为1g/20ml-1g/1000ml。氢氟酸体系中，硼化钨的质量和氢氟酸水溶液或氢氟酸的乙醇溶液或氢氟酸的水、乙醇混合溶液的体积之间的比例是1g/20ml-1g/1000ml。将上述溶液放入烘箱中加热处理，加热时温度为100-300℃，加热时间为2h-48h，热处理结束后用去离子水清洗后放置60-100℃的环境中烘干。
在硝酸水溶液的环境中所得为（002）晶面占优的三氧化钨晶面，形貌为块状体，尺寸约为100-2000nm；在氢氟酸水溶液或氢氟酸的乙醇溶液或氢氟酸的水、乙醇混合溶液的环境中所得为三种晶面比例相同的氢钨青铜晶面，再将该产物放置500-1000℃空气中热处理1-3h就可得到三种晶面比例相等的三氧化钨晶体，形貌为立方体，尺寸约为600-2000nm。
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