三酸化タングステンの基本的な化学的性質
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月04日(火曜)16:16に公開
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タングステンは重金属の要素で、その化合物には+ 2、+ 3、+ 4、+ 5、+6計の5種の原子価状態を呈する。よく異なる原子価状態が共存する場合があり、三酸化タングステンは最高の酸化物である。
違い程度の酸素不在に存在するから、部分の+ 6価のWイオンは+ 5価のWイオンを還元して、五、六価が混合の原子価酸化物を形成する。常用の調製する三酸化タングステンの単結晶の方法では、三酸化タングステンの粉末は管の中に置いて、酸素と水蒸気の混合ガスを通して、1073-1173Kの範囲内に生育する。この過程の中で温度勾配の変化を厳格に抑えしなければならない。それなのに、所得した単結晶化学計量比は予定の要求に満足を保証できない。だから、サンプルは組分の測定し成分を決定する。不純物がある場合で、三酸化タングステンの結晶の生長の大きさから、形も晶型も大きく変化がある。また、三酸化タングステンは五价酸化物の混じりけを行って、タングステンは最強の原子価状態にしている。一定の条件の下で、+4価格の三酸化タングステンにも存在している。
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三酸化タングステンのセラミック焼結システムの分析
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- 2015年8月04日(火曜)16:15に公開
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焼結は三つステップを分けることができる
(1)焼結の初期である。胚体で触れ合うの粉末の間で物質移動の過程を通して一定の程度のインターフェースを形成する。すなわち焼結頚で、生長胚体を通じて収縮を生む、
2:焼結の中期。結晶粒の成長はじめた時は、それに粒子間の幅広い形成する。この時、気孔は相互連結割連続ネットで、粒子間の晶インターフェースはまだ相互に孤立である。ほとんどの高密度化過程と一部分のマイクロ構造は段階を生まれる。
3:焼結の後期。焼成プロセスで気孔は孤立になるにつれて、孤立な気孔は粒界を拡散し、粒界は連続ネットワークを形成する。そして、焼結の後期の緻密化速度が明らかに減速し、マイクロ構造の発展は比較的に迅速している。
私たちに調製した三酸化タングステンセラミックス、焼成まで1180℃の時に、その相対密度は94%ぐらいに達することができる。この意味は固相焼結の初期と中期は設計の焼結工芸の前の段階で行う。焼結の後期は一般に焼結体の相対密度は90%より大きい。この段階では、主に少量の孤立気孔の排除と粒の生長である。
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三酸化タングステンフィルムの見通し(Ⅱ)
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- 2015年8月04日(火曜)16:12に公開
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(2)また、さらに三酸化タングステンフィルム材料の特有の性能および関連部品を研究すると開発する同時に、その新しい作製方法の開発を重視するべきだ。三酸化タングステンフィルムを調製するの方法は現在多くて、開発と応用の経済的手段で便利な技術は必要です。現在にとって、ゾルゲル法の設備のコストは低くて、工芸が簡単で、大面積のフィルムを調製しやすくの特徴があるから、それは最も競争力がある。
(3)簡素化、優良な変色変色システム特に気変色のシステムの仕事を開発するのがますます人々の重視を引き起こす。このの変色のシステムは三酸化タングステンフィルムには実用化の段階に入るの鍵である。
(4)三酸化タングステンフィルムの変色メカニズムはほどんと経典や半経典の理論に属する。だから、もっと良く発展メカニズムを明らかに、フィルムの変色理論を発展するのは理論者が今後注目の課題である。従って、三酸化タングステンフィルムのミクロの構造と変色特性の関係、特に粒サイズ、表面、インターフェース構造と変色メカニズムは、国内外まだ深くシステムの研究を行い。だから、この方面を研究することができる。
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三酸化タングステンフィルムの見通し(Ⅰ)
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- 2015年8月04日(火曜)16:10に公開
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三酸化タングステンフィルムはとても良いガス敏の材料で、多種の特性がある。例えば電界変色、気変色、光変色、熱変色など様々な性能があり、優れて電気の化学性能もある。そのうち、三酸化タングステンフィルムのガス敏性能がますます注目される。水素敏の性能にとって、三酸化タングステンフィルムは巨大な潜在力があり、混じりけ三酸化タングステンフィルムと水素が接触する時に、最も直感的な変化はフィルムは無色からブルーになる。科学者たちはこの直観変化の定量の測定は今検討している。また、三酸化タングステンフィルムは広範なアプリケーションの潜在力のガス敏材料である。三酸化タングステンフィルムは水素敏の材料としてだけではなく、違い元素を混じりた後で、違い条件の下に他のガスの敏感な材料にも使うことができる。三酸化タングステンフィルム材料これほど多くの特性があり、必ずますます重視を受ける。以下は三氧化钨フィルムの発展趨勢のいくつかの表現である。
(1)現在、三酸化タングステンのガス敏材料は存在の問題は低い濃度のガスの高感度、常温化および高速応答などの要求が同時に満足できない。だから、実験の上で三酸化タングステンフィルムの気変色の仕組みと工芸の設備および影響の要因はもっと深く研究に入る。
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三酸化タングステンのナノ-ファイバーを調製する
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- 2015年8月04日(火曜)16:08に公開
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三酸化タングステンのナノ-ファイバーを調製するのは六塩化タングステンをタングステン源として、、一定量の六塩化タングステンは5mlのジメチルホルムアミド溶剤の中に入って、マグネチックスターラーは室温で24hを攪拌する。そして、攪拌した後の溶液を濾過して、一定の溶度のアクリルを加入する。混合の溶液は室温で24hを再び攪拌する。最後に粘度が適当で、良好な紡糸性の六塩化タングステンとポリアクリロニトリ溶液を得る。
それから、これ以上調製した溶液は金属を持つのプラスチックの注射器に入って、一定の電圧で紡糸を行う。電極を採用して収集装置として、注射針と支柱は垂直に置いて、ステントのセンターの上である。そして、負極のリードは収集板の上の1つの直径よりやや大きくリードの孔の電界に合わせる時、紡糸過程で高圧正極は特殊な形式の電界を形成する。それに電界の形式を変えて、繊維の運動の方式が続いても変わった。電気紡溶解の液粘度を通じて、電気紡電圧収集と装置の位置は絶えず調整して、それによって方向性配列がありのWCl6/パン初級複合繊維を得る。
最後に、WCl6/パンの初級複合繊維は低温管式炉に置いて、空気中には2℃/ minの加熱速度で、温室で550℃まで加熱し、550℃の環境で5hを保温する。後で、サンプルは自然に冷却から室温まで、三酸化タングステンのナノ-ファイバーを得ることができる。
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三酸化タングステンを調製する-陽極酸化法
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- 2015年8月04日(火曜)16:05に公開
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三酸化タングステンは遷移金属酸化タングステンで、ガスセンサー、光触媒、電界変色部品などの分野で広い応用の見通しがある。酸化タングステンフィルムは高い透過率の変化、可逆性は良くて、価格が安くて、寿命が長いと無毒などのメリットがあるから、それは最初に採用するおよび応用が最大の電界変色材料である。建物と自動車のガラスに応用することができる。そして、省エネルギー、光を調節すると熱負荷の知能の窓を抑えることにも応用する。
三酸化タングステンフィルムは陽極酸化法を通じて調製することができる。陽極酸化法は純金属タングステンに陽極として、適切な電解質で電気化学で三酸化タングステンフィルムを調製する。純タングステン片は室温下で15%の溶液の中に入れて、研磨する後、脱イオン水きれいに洗い流した後、窒素の雰囲気の中で乾燥する。をPt電極を基準電極として、W電極を犠牲電極として、2mol/Lの硫酸溶液中で電解する。最後に、陽極で三酸化タングステンフィルムを得ることができる。
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三酸化タングステンフィルムの光変色メカニズム
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- 2015年8月04日(火曜)16:02に公開
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光変色は、放射線の変色の形式の一つである。それは、紫外光の放射線を通して三酸化タングステンの着色を生成する。着色態はUV放射線を停止し、酸化する環境下に色あせての可逆過程である。三酸化タングステンフィルムの光変色に影響するの要素が多く、フィルムの密度、厚さ、照射UV波長と週波数および変色の過程の中で週囲の環境の雰囲気などである。
三酸化タングステンフィルムの光変色は、光と励起し発生した電子-正孔対が繋がる。電子-正孔は三酸化タングステンフィルム中の水をかなりの数分解する。形成した陽子と準安定のキシの場合、もし新入生のキシを迅速に捕獲し、酸素の空席で、この反応の逆過程を免れる。そして、介定常の陽子と電子を発生し、これらは色を形成するの基礎である。陽子と光の電子は最終的に有色のタングステン靑銅型の構造をつながった。また、酸素は三酸化タングステンの空席の位置を占めて、または分子の形で週りの空気の中を逃げる。三酸化タングステンフィルムの高いバンドギャップ3.25eVで、光の電子を発生することに限定した。正孔対とその後の変色過程で近く紫外線の区域である。
紫外線の区域で三酸化タングステンは光変色を引き起こし、同一の吸収帯を形成する。そして、暴露の酸素の下を置いて三酸化タングステンフィルムは完全に変化される。
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三酸化タングステンフィルムを調製する-ノール塩法
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- 2015年8月04日(火曜)15:57に公開
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三酸化タングステンフィルムはとても重要な機能の材料で、電界変色材料、光変色変色材料、ガスを材料に、熱を変色材料など幅広い用途に使われる。
三酸化タングステンフィルムを調製する-ノール塩法は、まず乾燥のN2の雰囲気の中で、基地はWのアルコール溶液の中に入る。そして、電動でしみこんで塗って設備は基底を引き出す。乾燥した雰囲気の中でコーティングを乾燥し、過度の有機溶剤を除去する。この過程は約30minなければならない。そして、相対湿度は30%の雰囲気の中で、コーティングを分解し、W-OR(有機材料)からW-OHとR-OH(最終蒸発)までに変える。また、塗膜は十分に分解してゲルを形成することを保証するために、その過程は1hに必要であ。最後に、フィルムを熱処理して、この過程は二つの熱処理プロセスを含む。第1歩、200℃まで加熱して、30minを保留させて、殘りの有機溶剤と水分を揮発する。第2歩、430℃以上の温度を加熱し、ゲルは乾燥されて、殘した有機溶解剤を除去する。W(OH)からWO3とH2Oまで変えて、三酸化タングステンフィルムを形成する。
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三酸化タングステンフィルムを調製する-ノール塩攪拌法
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- 2015年8月04日(火曜)15:53に公開
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三酸化タングステンフィルムを調製する-ノール塩攪拌法はまずWOCl4を採用し先駆けとしている。3g WOClの溶液は15.3gプロパノールに溶かし、グローブボックスの中で絶えず攪拌する。ゾルゲルは形成の過程の中でゾルゲルの現象を避けるために、10-20mlのアセチルアセトン表面活性剤を加入し、7ml希釈(1 M)の塩酸を加入して、その反浸潤特性を高める。そして、上記の溶液はシステムを通じてフィルターの高速回転するのがめっきITO導電膜のガラス片で、余分な溶液の回転速度はされ3000r/m~750r/mあるいわ1500r/mの塗膜機を投げて、速度60sを維持する。調製したフィルムは180℃の温度で20min熱処理をくわえる。最後に粒径は190nmの三酸化タングステンフィルムを得る。
研究を表明して、この調製の工芸は熱処理する前後、フィルムの密度の変化を発見して、三酸化タングステンフィルムの密度はに体材料の密度(7.16g / cm³)に対してより低い。しかし、熱処理する前に0.57、180℃焼鈍後0.64になって、フィルムは六者相の結晶構造である。
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ガラス状の三酸化タングステンを調製する
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- 2015年8月03日(月曜)17:17に公開
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三酸化タングステンは黄色の粉末で、水に溶けないが、アルカリとマイクロ酸を溶ける。主に還元でタングステン粉と炭化タングステン粉末を生産する。さらに硬質合金の製品を生産して、例えば切削具と金型の製造である。同時にも純タングステンの製品、钨条、タングステン、タングステン電極を製造することを使える。また、用途の重量と放射線の遮蔽材料にも使える。工業生産にも少量の陶磁器の黄色の着色剤がある。船舶工業では、タングステンの酸化タングステンは重要な防腐のペンキと塗料材料を使される。三酸化タングステンの用途が広いため、多くの人はもっと力を入れて三酸化タングステンを研究する。現在、研究を発見して、ガラス状の三酸化タングステン、製品およびその独特の性能を調製するのは、さらに生産加工の領域の特殊な需要を満たすことができる。
ガラス状の三酸化タングステンを調製する時、まず4hのタングステン粉(直径1μm)が15%で25mlのH2O2に加入して、3-10分後、タングステン粉がほぼ完全に溶解する。溶液は無色で、強い酸性を呈する。そして、少量の未溶解の不純物は除て、Pt網は過度のH 2O2を還元する。そして、室温の環境の中で、溶液は通風と乾燥して、淡い黄色のガラス状の三酸化タングステンを得られる。
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