水素還元の概述：

 

三酸化タングステン水素還元は水素還元剤で三酸化タングステン粉末を金属タングステン粉に還元して、タングステン粉を取る方法である。このように、高純度タングステン粉を取りやすい、また、タングステン粉粒度もコントロールしやすい。だから、世界中広く採用されて、前タングステン粉製造の経典方法になた。しかし、今はだんだんにブルータングステン水素還元に代わられている。

 

水素還元の工芸制度：

 

１、比較的な低還元温度を採用する。

２、比較的な平穏な縁炉管の温度変化幅。

３、比較的な緩やかなボート運送速度。

４、比較的な小さいボート運送量或いは浅い料層。

５、比較的な大きい水素流量と小さい水素湿度。

６、比較的な細かい粒のWO3原料を使う。

 

 

 

タングステンは四つ安定な酸化物ああり：黄色酸化物(WO3)、ブルー酸化物(WO2.90)、パープル酸化物(WO2.72)、褐色酸化物(WO2)である。

 

三酸化タングステンはレモン黄色結晶粉末であり、各種還元剤で還元しやすい。更に、常温で、少量の有機物でも還元されて、変色される。しかし、空気で加熱時また元色の戻れる。７００～９００℃なら、三酸化タングステンは水素、酸化炭素及び炭素に金属タングステンまで還元されやすい。

 

二酸化タングステンはチョコレートのような粉末であり、５７５～６００℃時、水素は三酸化タングステンを還元して二酸化タングステンに生まれる。二酸化タングステンは水、アルカリ溶液、塩酸と浅硫酸に溶けられない。

 

二酸化タングステンは窒酸で高価酸化物に酸化られて、空気ですぐ三酸化タングステンに酸化される。酸化窒素は５００℃まで加熱されればブルー酸化物になれる。１０２０℃なら、二酸化タングステンは炭素で金属タングステンに還元できる。

 

２５０～３００℃なら、水素或いは酸化炭素で三酸化タングステンを還元する時も、また、真空で三酸化タングステンを２００～２５０℃まで加熱する時も、粉末状のパープル酸化タングステンWO2.72が取られる。

 

 

褐色酸化タングステンは一般の工芸過程はパラタングステン酸アンモニウムを500℃ほどの空気で三酸化タングステンを焼ける。また、450℃ほどの水素で軽くブルータングステンを還元すればも取れる。

 

電球のタングステン線を作る時三酸化タングステン或いはブルータングステンで少量の酸化カリウム、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムをいれなければならないが、三者の総用量は１％を超えられない。これが１９２２年バズ発明したタングステン線こ混ぜる工芸である。

 

こ混ぜしたから、酸化タングステンは水素で金属タングステン粉を還元できる。還元過程は一般に二ステップを分けられる。第一ステップは６３０℃ほど二酸化タングステン（褐色酸化タングステン）に還元される。第二ステップは８２０℃ほど金属タングステン粉に還元される。この二ステップの還元はこ混ぜたカリウムを十分二作用を発揮し、粉末粒度をコントロールするためである。

 

このように取ったこ混ぜるタングステン粉はまた特製のモールドで細長いものを作る。この細長いものを水素で通電し、電気抵抗加熱（温度は３０００℃ほどまで）の方法で焼ける。焼けた後タングステン条の密度は理論的に８５％も達しられる。

 

 

三酸化タングステンの性質は製造状況（速率と温度）によると違う。低温で取る酸化タングステンは活発で、水に溶けやすい；逆に、高温で取るのは水に溶けられない。

 

他に、パラタングステン酸アンモニウムは熱分解時還元性気分なら、産物はブルータングステンになる。組分不安定で、主に三酸化タングステン、アンモニウム酸及び二酸化タングステンである。

 

還元剤で、例えば錫で、タングステン酸溶液を還元すれば、タングステンブルーが取られる。溶液を全体にブルーを現れる。

 

 

性質：

三酸化タングステンは浅い黄色斜結晶で、加熱時色は浅いから濃くなれる。比重は7.16g/c m3、溶点は1473℃、沸点は1750℃であり、850℃は目覚しく昇華して、溶化時緑になる。

 

また、三酸化タングステンは空気で安定で、水と弗化水素酸以外の無機酸に溶けられないが、アンモニウム水と濃熱水酸化ナトリウム溶液で緩やかに溶けできる。

 

 

 

三酸化タングステンは日常生活の各種用途に使われる。

 

金属タングステンの原料で、また、硬質合金、バイト、モールド、タングステン線などに使われる。

 

常に、工業X線スクリ—ン蛍光粉と防火面料に使われてタングステン酸を生産される。更に、この豊かな黄色元素で、三酸化タングステンもいつも顔料として、セラミックとペンキの生産に活用される。

 

近年以来、三酸化タングステンは電致変色窓、スマート窓にも使われる。

 

これらの窓は電動スイッチのガラス、透光性能と外加電圧の変化である。お客様は熱と光量の変化によると、彼らの窓色を変化できる。他の用途は高密度惰性金属爆薬に使われる。これらの設備は２００８－２００９イスラエルとガザの衝突区域で注目的に使用される。

 

 

 

酸化タングステンはタングステン酸塩製品。酸化タングステンは三酸化タングステンと二酸化タングステンを含むけど、実際の工業生産中は二酸化タングステン製品はない。

 

分子式：WO3

分子質量：231.85

融点：1473℃

性質：WO3黄色斜め結晶、加熱時色は濃くなる。密度7.16で、水と酸に融解できない、緩やかに濃いアルカリ融液に融解できる。

 

酸化タングステンは一部分に化工製品を生産する。例えば、ペンキ、塗料や石油工業の触媒などである。酸化物は中間製品だから、大量な酸化タングステンは金属タングステン粉と炭化タングステン粉に活用されて、更に、金属タングステン製品の生産に使われる。当代の工業区域で、広く応用されるのは、タングステンを基材とする各種硬質合金製品である。

 

 

酸化タングステンは気体敏感性を持って、二酸化窒素、アンモニアなどのような毒気体の検測に使われる。酸化タングステン薄膜気敏伝感器とナノ粒伝感器はもう発明された。更に、ナノ粒伝感器の発明は低濃度有毒気体の検測に大変力を尽くす。

 

 

黄色タングステンは黄色酸化タングステンとも呼ばれる。細かい黄色い粉末状を表す。

 

特性：

黄タングステンはパラタングステン酸アンモニウムを精製する中、温度を厳格にコントロールしべき、結合水或いは水と水素を離脱する。時間と温度の支配正確度はかなり程度で、酸化タングステンの物理特性を影響する。

 

黄タングステンの色は粒のサイズによって違う。結晶サイズは1.5umほどなら、黄色を表す。結晶サイズは15umほどなら、緑を表す。外観は違いますけど、特性は大分同じである。

 

物理性質：

黄タングステンは黄色或いは緑を表す。酸化タングステンは通常に金属タングステン粉或いは複合セラミック顔料を生産する。

化学分子式：WO3-X

 

 

変色ガラスは室外の光状況変化による色を改変できる。このガラスは天然エアコンのように、建築物のエアコン能量を一半以上も節約できる。

 

ドイツのヒアキンドン会社は電致変色の原理を利用して、このガラスを発明した。ガラス表面は超薄い酸化タングステンコーティングをつけて、この塗装の上で、電圧を通じると、酸化タングステンの酸化状況は改変できる。

 

だから、電圧を支配するなら、ガラスは完全透明からブルーブラックまでの変化を表せる。室外の光は強すぎると、ガラスの色はぜんぜん濃くなるから、室内の高温を防止し、また、パソコンのスクリ—ンなど目にの反光を減少できる。室外の深りは弱いと、ガラスはぜんぜん透明になって、透光性を強める。

 

紹介によると、建築物は多数変色ガラスを設置してから、全部のガラスを建築物の電力支配システムをつながって、変色を統一支配できる。また、各ガラスの変色を単独に調節できる。

 

 

 

ポリテトラメチレンオキシド (PTMO) と三酸化タングステン (WO3) をゾルーゲル法により複合し、 透明なハイブリッドフィルムを得た。

 

ハイブリッドに紫外線を照射すると時間とともに淡黄色から青色に変化した。 これは、 無定形WO3がタングステンブロンズ構造に変化することを表示する。 青色に変色した試料は暗所放置時間とともにブリーチングした。短時間の紫外線照射・暗所放置の繰返しでも良好なフォトクロミック特性を示した。

 

動的粘弾性の温度依存性の測定からPTMOセグメントのミクロブラウン運動による-55℃付近のtanδピークは、 WO3が15wt%までは順次低くなるけど、それ以上では低くかつブロードになり高温側に移動した。

 

室温付近以上でゴム弾性を示し, その弾性率の値はWO3が少量のときは10MPa程度であるが、 30%では1桁高くなり、55%ではさらに1桁高くなった。PTMO末端のシリカドメイン間の干渉によって、X線小角ピークは散乱した。 WO3が多くなると小角側に移動し、ブロードになった。

 

これらの結果から、 WO3が少量のときは、 シリカの周りに分散している。けど、 30%以上のときはPTMOマトリックス中にも分散しているものと考えられる。