氧化钨靶材致密化处理

氧化钨薄膜是一种被广泛研究的功能材料。它有优异的短波透光性，禁带宽度容易通过掺杂调节，通过离子注入、紫外光子辐照、气体分子吸附，其光学、电学特性会产生显著的变化，因此在光学玻璃、平板显示、光电转换、电致变色、光致变色等领域有广泛的应用前景。

氧化钨薄膜的制备方法主要有：物理气相沉积、化学气相沉积、喷雾热解、阳极氧化、电解沉积法、溶胶-凝胶等各种方法。其中由于物理气相沉积制备的氧化钨薄膜与基体的结合强度高、沉积效率高、工艺成熟稳定而被广泛应用。而用物理气相沉积制备氧化钨薄膜需要使用致密氧化钨靶材，通过能量束将氧化钨靶材中的氧化钨轰击气化，再沉积到基体表面。由于纯三氧化钨自扩散系数低，并且在1470℃左右熔化，因此很难烧结致密。若添加烧结助剂，则气相沉积的氧化钨薄膜由于杂质而影响其性能光电特性。

氧化钨靶材的致密化是一项技术难题，研究人员尝试在不添加任何烧结助剂而使氧化钨烧结致密化，从而使这种烧结氧化钨靶材的纯度高于99％，密度大于6.7g/cm³，其过程包括：

三氧化粉末(平均粒度17微米)掺1-5％(重量)聚乙二醇(PEG)作为成型剂，加入蒸馏水在球磨机中湿磨24-96小时，干燥过筛后，在100-200MPa压力下压制成型，脱成型剂后，高温炉中硅铝棒炉中，在1110℃-1400℃下于空气中常压烧结60-180分钟，随炉冷却，这样制得的烧结三氧化钨，纯度高于99％，密度大于6.75g/cm3(相对密度≥94％。

上述工艺既适用于普通的氧化钨粉末原料(粉末粒度5-30微米)也用于超细的氧化钨粉末原料(小于5微米)，并且不加入任何烧结助剂，就可制备出高纯度、高密度的烧结氧化钨，这种烧结氧化钨，可经济、高效的制成各种复杂形状。

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