三酸化タングステンの電界変色フィルムの研究の進展(Ⅰ)

三酸化タングステンの電界変色の応答時間はイオンあるいわ電子によって材料内部の拡散、輸送のスピートに決まる。イオンのサイズは電子より大きくから、イオンの輸送と拡散は全体の電界変色の過程の中で最も緩やかなコーナーである。だから、三酸化タングステンの電界変色の応答性能を高めるのはイオンが材料内の拡散と輸送時間を短縮する。

イオンは注入/抽出の速度を抑えるの要素が主に二つである。一方、イオンの拡散の係数である。次はイオンの拡散のルートである。研究が深く入るに従って、、現在WO3フィルムの高速応答性能を高めるのは、主からWO3フィルムのミクロ構造を変化に着手する。例えばゾルゲル法を利用してWO3・H 2Oを調製する。(WO4)2の週りに水の分子を取り囲むので、活性のイオン(H +、Li +)がより拡散しやすい。それによってそれなりの時間を短縮する。電界変色メカニズムはイオン、電子双注入/抽出電界の変色薄膜ので、アップフィルムの表面積をフィルムの電界変色性能を高めることができる。実験を表明し、三酸化タングステンフィルムの安定性と応答速度も大きな向上がある。

三酸化タングステンフィルム

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三酸化タングステンの光変色の性能

三酸化タングステンは過渡の金属酸化物の一つとして、優れた光変色材料である。研究を通じてそれが紫外光に照らされてブルーになる。それが光情報の保管と光記録を応用することができる。光変色は化合物Aが波長λ1光の照射を受けて場合は、特定の化学反応は構造とスペクトル性能が違いの成品Bを生成する。しかも、波長がλ2の光の照射あるいわ熱の作用の下で、Bは可逆で化合物Aを生成する。

この工芸の基本的な特徴は:A、Bは一定の条件の下でも安定で存在して、しかも色や視差が著しく違う。 A、Bの間の変化は可逆である。エネルギーはWO3禁制帯幅光のサンプルにより大きく時、電子の正孔対はすぐ発生して、光生電子はWO3の電子伝導バンドに入って、隣のW6 +と結合してW 5 +を生成する。これと同じ時間生正孔がサンプルと表面吸着水の分子を反応することができて、弱体化水の分子のH-Oキーは水の分子の分解を引き起こし、陽子を生産する。生成の陽子はWO3に入って、ブルーH2WO3タングステンをけいせいする。

 

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沈殿法でナノ三酸化タングステンを調製する

沈殿法は共沈殿法と化学沈殿法がある。沈殿法を運用してナノ三酸化タングステンを調製するの得た粉体の粒径より仲钨トリプトファンを直接分解得た粉体粒径もっと均一である。調製方法は次の通り:まず1ml/LのNa2WO 4の溶液とNa2SnO4の溶液を混ぜた後緩やかにH2SO4に入って、絶えず攪拌して沈殿を生産する。それに、洗浄、濾過、エイジングを経て、乾燥、焼成にSnO2-WO3ガス敏粉体材料を得る。その中の5%のSnO2の添加剤を混じりてWO3粒の生長を抑えることができて、そのガスの鋭さを高める。

化学沈殿法で法ナノ三酸化タングステンの方法は、まず3.0gとNa2WO3と0.005gの16万級のトリメチル臭化アンモニウム(CTAB)を取って、10mlの蒸留水に溶ける。そして3mlの溶液を取って5 3mol・L-1のコメントの中でゆっくり入って、1~2時間に攪拌して、後は溶液で遠心沈殿を行う。蒸留水、アセトンは繰り返し洗って、得た沈殿は80℃のオーブンで乾燥して、前駆物を得る。最後に、前駆物は300℃のマッフル炉で、ナノ三酸化タングステンを得られる。

三酸化タングステンの調製

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三酸化タングステンの電界変色の性能

三酸化タングステンのフィルム材料は電界変色性能がある以来、人々は相次いでWO3の電界変色、光変色と気変色およびフィルム、粉末の体制など方面が広い研究を展開し、多くの効果な成果を得ました。電界変色は、特定の材料が一定の電界と電圧の作用の下で、材料の自身の色や光透過率は可逆の変化の現象を発生する。非晶質の三酸化タングステンのフィルムは着色効率が高く、可逆性がよく、応答の時間が短くて、寿命が長く、コスト低く、着色と色あせの光学の変化範囲が広いなどの美点があり、良好な見込みがあるの電界変色材料の一つです。

WO3の電界変色過程は一般的下式に表示:WO3(transparent)+ x(M++e -)←→MxW6 +(1-x)W5+xO3(blue)。ここのM +=H +、Li +、Na + 0 x、<≤1、e –は電子である。電子とイオンは透明なWO3膜の中に注入し、フィルるはブルーを呈する。イオンと電子は抽出された時、元の状態に戻る。これは、一部分の+ 6価のW6 +に+ 5価格のW5+に還元されて、MxWO3からタングステン靑銅を生成する。

 

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酸化タングステンの調製

酸化タングステンは硬質合金を調製するの重要な原料で、硬質合金の業界の発展につれて、製品の品質と性能の要求もますます高くなった。そのため、酸化タングステンの性能を理解してに良好な硬質合金を調製するのが重要な意味を持つ。すべての酸化タングステンはAPT(昼酸アンモニウム)を原料として煆焼を得る。そして、煆焼の条件の違いによって、違う酸化タングステン粉末を得る。例えば同じロットAPT原料を採用し、それぞれの焼成の工芸でパープルタングステン、ブルータングステンと黄色タングステンを調製した。違い酸化タングステンは独特の結晶構造があり、だkら、それの物理の性能も違う。

パープルタングステンの相組成はWO2.72で、その独特の結晶構造なので、細いタングステン粉と細かい炭化タングステン粉を多くに調整する。ブルータングステンは理論の意義の上の相組成はWO2.97である。しかし、実際の生産のブルータングステンは一般的多種の混合体で、その中黄色タングステンとパープルタングステンを含む。黄色タングステンは多種の晶型を持って、焼成温度が違く、WO3の結晶形も違う。

 

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