三酸化タングステンの複合物の表徴

三酸化タングステン複合物の特性考察するために、成品の熱合成重の分析を行う。合成産物のTG曲線を通して結果を得る。

考察の過程の中で、まず合成産物はマッフル炉の中に入れて、400℃の環境で3h逃げ出し、三酸化タングステンの混じりけ量の三酸化タングステン粉体のサンプルを得られる。それから、TG図を経て結果を得る。この図の温度は50-400℃に設定し、パーセンテージを通じて三酸化タングステン化合物の特性の変化を判断する。TG図から分かるように、温度が350℃に達するからTGの曲線は直線に似ている。表明温度は350℃ぐらい合成品無重力終わり。350℃まで、温度の上昇に従って、合成産物の重量が絶えず小さくになる。

次、合成産物はX線粉末を通して回折の分析を行う。つまり、合成産物の回折峰は指摘され、それぞれと標準の単斜成品に合わせて、不純物が見えない。複合物の三酸化タングステンは三酸化タングステン晶型の変化を起きていません。これはモリブデンとタングステンのイオン半径に非常に近いモリブデン代わりタングステン三酸化タングステンの格子に入りやすいかもしれない。上述したように、三酸化タングステンの複合物は混ぜ入れの三酸化モリブデンは晶型の変化を起きなく、表徴が変わらない。

 

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三酸化タングステンの複合物の電気化学的性質

三酸化タングステン複合物は三酸化モリブデンの混じりけ品質が増えるとともに、合成成品の光変色の効率を高めるの現象をさらに説明するために、合成産物の電気化学的性質をテストした。

まず0%-12%の三酸化モリブデン含有量の三酸化モリブデン複合物は濃度が0.1mol/Lの硫酸で電気化学の循環反応を行う。循環曲線は、0.3V-1.3Vの範囲内で0.01mV/Sのスキャン速度を進行する。反応図から見抜くことができて、循環電流電圧の曲線で還元峰にしか存在している。この現象は三酸化モリブデンと三酸化モリブデン中W、Mo元素を最も高価な六価を受け入れることができる。そして酸化されて続けることは不可能ですが、五价を還元される。図を引き続き分析して、三酸化モリブデンの含有量の三酸化タングステンの複合物含有量は0 %で、5%、8%、10%、12時サンプルの還元峰の電位を順次増大する。還元曲線は高い電位から低い電位までにスキャンしから、還元峰の電位が大きいほど、サンプルカップんの還元に必要な電力小さいほどで、サンプルが還元されやすく、その酸化性も強くなる。つまり、三酸化モリブデン添加量の品質が増えるに従って、合成品の三酸化タングステン化合物の酸化性を強化し、電気の化学的性質を高めて、WイオンとMoイオンをより簡単に還元する。

三酸化タングステンの複合物

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三酸化タングステンの焼結に影響する要素-粉末粒度

三酸化タングステンの粉末粒度は焼成プロセスに影響を検出して、圧力は4MPaで、焼結温度は1200℃で、保温時間は1hの焼結サンプルを例に分析している。

テスト結果は以下の表を示す。

サンプルラベル

    平均粒度(μm)

     収縮率(%)

    密度(g/cm³)

ビッカース硬度(Gpa)

          1

                0.27

         13.814

             6.870

               4.375

          2

                0.29

         13.120

             6.823

               3.590

          3

                0.31

         13.067

             6.787

               2.796

         4

                0.35

         4.290

             6.698

               2.227

三酸化タングステン

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反応温度は三酸化タングステンの直交相の形に影響するかどうかを検出する

反応温度は三酸化タングステンの直交相の形に影響するかどうかを検出するために、水熱合成産物を通してそれぞれ393k、413k、433kと453kの温度の走査型電子顕微鏡写真で結果を得る。検査の結果を表明し、違う温度で水熱合成の製品は矩形片である、この表明は反応温度が製品の形に対して明らかな影響がない。

違い温度で産物の容貌とWO3.H2O構造に密接な関係がある。WO3.H2OはWO3(OH2)八面体共頂角接続構成の片層を形成する。H2O分子はこれらの片層の間で、この層状の構造体は中性前[私(OH)の4(OH2)」縮合で、これまでに[ H2WO4体」と二つのH 2 O分子の間で求核を発生して付加反応を形成する。前駆体では、W =0のキーで、H2Oの分子はZ軸に沿って結合する。しかも、4つのOH基はxy赤道面において。しかし、それらの間に発生した変換秩序の構造が小さい変化を発生し、その変化は元の位置で完成し、その形は明らかな変化がない。

 

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保温時間は三酸化タングステンのセラミック緻密度に影響するかどうかを検出する

保温時間は三酸化タングステンのセラミック緻密化の要因に影響するかどうかを検出するために、圧力は4MPaで、焼結温度は1200℃で、保温時間が1hの焼結サンプルを例に分析する。

テスト結果は以下の表を示す。

    保温時間(h)

   密度(g/cm³)

     収縮率(%)

             1

             6.8

            10.5

             2

             6.8

            11.8

             3

             6.9

            12.5

             4

             6.9

            12.5

以上のデータにみると、各種のサンプルの密度化の効果が良い。データから単純に見えて、保温時間が長いほど密度収縮率がより良い。しかし、さらに観察した効果は保温時間が長くなるほど、焼結の質は高くない、他の保温時間帯は1hの保温時間によくない。したがって、延長焼結時間を単純に採用して材料の性質を改善するのは現実的にならねば。時間は緻密化の過程の中で最も主要と最も肝心性の変数であない。

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三酸化タングステンのセラミック緻密化の要因に影響する-成型の圧力

成型の圧力は三酸化タングステンのセラミック緻密化の要因に影響するかどうかを検出して、圧力が4MPaで、焼結温度が1200℃で、保温時間が2hの焼結サンプルを例に分析している。

テスト結果は以下の表を示す

圧力(MPa)

密度(g/cm³)

収縮率(%)

          3

         6.67

       9.87

          4

         6.73

      11.2

          5

         6.75

      11.2

         10

        6.80

      10.5

以上の表のデータを見抜くことができて、圧力の増加に従って、焼結後の高密度化も増える。一般的に、成型の圧力が大きいほど、白地の体に触れた粒ほど緊密で、焼結する時に拡散の抵抗が小さいほどである。しかし、高い成型の圧力は粉体が引っ張って、ほかの焼結帯に不利な影響をもたらす。明らかに、は、圧力は4MPaと5MPaを抑えるの間で、効果が良く粒間は緊密に結合して、それによって良質な三三酸化タングステンのセラミックを得る。

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三酸化タングステンのセラミック緻密化の要因に影響する-気孔率

気孔率は三酸化タングステンのセラミック緻密化の影響を分析するために、圧力4MPaを抑えて、保温時間は2hの焼結サンプルを例に分析する。

テスト結果は以下の表を示す

         焼結温度
         (℃)

           試料体積
           (cm³)

       試料乾燥重量
             (g)

水飽和の試料の重さ(g)

   見掛気孔体積
        (cm³)

          気孔率
           (%)

           1100

              0.639

            4.294

           4.2652

 

 

           1180

             0.4745

           3.1826

           3.1725

 

 

          1200

             0.2708

           1.8284

           1.8295

         0.0011

              0.41

          1210

             0.2305

           1.5228

           1.531

         0.0082

              3.56

   国外のサンプル

             0.182

           1.1454

           1.1528

         0.0074

                4.1

表のデータの気孔率を見抜くことができて、焼結温度は1100℃と1180℃の焼結サンプルが緩んで、お湯の中に2hに煮て、三酸化タングステンの粉末は塊状体からに外れる。しかも、1200℃の焼結サンプルの気孔率は国外のサンプルにより低く、気孔率が小さいはこの温度での焼結サンプルが緻密で、結晶粒と結晶粒の間で結合が良いを説明する。

三酸化タングステン

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三酸化タングステンの基本的な物理性質

三酸化タングステンの基本的な物理性質

(Ⅰ)電気学性質。三酸化タングステンの分子式はかなり簡単で、しかしそれの物理的性質は非常に複雑である。三酸化タングステンはn型の半導体行為を呈し、色は酸素の量の変化にライトイエローからライトグリーンによって違い。その電学性質は構造と酸素の量の変化が別々の金属と半導体の行為を呈することができる。混じりけ後の三酸化タングステンの電学性質の変化もっと大きくて、また環境の雰囲気に影響を受ける。

(2)熱学の性質。三酸化タングステンは普通の電子技術を通して得られる。高温焼結はその中の一つの決定的環節である。特に高温の熱学行為で、三酸化タングステンの融点は1473℃に達する。しかし、1100℃で升華して、330℃の時に単斜晶と直交相の間の転換を現れる。また、740℃の時に正方晶相と直交相の間の転換を現れる。これらの相転移温度は十分に正確ではないが、三酸化タングステンは深刻な熱粘性の効果があり、その熱歴史に関係がある。

 

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三酸化タングステンの基本的な化学的性質

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

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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