一種二氧化釩片狀薄膜材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二氧化釩薄膜材料及其制備方法，在一定電壓范圍內(nèi)，應(yīng)用陽極氧化的方法進(jìn)行沉積鍍膜，隨后在一定溫度范圍內(nèi)退火處理，最終得到片狀結(jié)構(gòu)的薄膜。用于沉積制膜的溶液以甲醇、乙醇、正丙醇等醇類中的一種或一種以上與水的混合液作為溶劑，醇類與水的體積比為0:1-1:1。以四價(jià)的釩的化合物作為溶質(zhì)，摩爾濃度為0.01-10mol/L。溶液pH值調(diào)節(jié)到一定區(qū)間，添加輔助劑與分散劑，陳化一定時(shí)間。本發(fā)明應(yīng)用陽極氧化的方法制備一種二氧化釩片狀薄膜，片形均勻、規(guī)整，具有很高的比表面積。本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，工藝簡單，高效率，低能耗，適合普遍推廣與應(yīng)用。
【專利說明】一種二氧化釩片狀薄膜材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，涉及了一種二氧化釩片狀薄膜及其制備方法，尤其涉及應(yīng)用陽極氧化的方法進(jìn)行沉積鍍膜，隨后在一定溫度范圍內(nèi)退火處理，最終于基質(zhì)表面一次性得到片狀結(jié)構(gòu)薄膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]過渡金屬元素釩具有優(yōu)異的物理、化學(xué)等性能，有金屬“維生素”之稱，它廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、材料、化工、能源、光電等諸多領(lǐng)域。釩的氧化物中有很多具有奇異的相變特性，而其中二氧化釩(VO2)因?yàn)檗D(zhuǎn)變溫度最接近室溫而倍受關(guān)注，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室等世界最先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)都紛紛投入到對(duì)它的研究中，相關(guān)研究成果已發(fā)表于《Science》等期刊，如M.M.Qazilbash等。伴隨著外界的溫度變化，VO2會(huì)自發(fā)地進(jìn)行半導(dǎo)體相與金屬相的相互轉(zhuǎn)變，同時(shí)會(huì)伴隨電阻率、磁化率、光透射率和反射率的突變。獨(dú)特的熱致相變特性，為VO2作為功能材料在航天器自動(dòng)控溫涂層、太陽能溫控裝置、激光防護(hù)、光存儲(chǔ)、溫度傳感、光電開關(guān)材料、智能玻璃等領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，由于VO2在金屬相一半導(dǎo)體相的轉(zhuǎn)變過程中會(huì)出現(xiàn)較小的原子位移，體積膨脹系數(shù)約為0.044%，這容易導(dǎo)致VO2晶體材料在經(jīng)歷反復(fù)相變后發(fā)生開裂。研究發(fā)現(xiàn)，通過將其制成薄膜形態(tài)，可以充分減小相位間應(yīng)力，從而有效地避免開裂的發(fā)生，保證了功能材料的穩(wěn)定與可靠性。而將薄膜制備成片狀則可以充分提高它的有效接觸面積，從而更好地發(fā)揮其優(yōu)異的特性。目前已經(jīng)開發(fā)出許多相關(guān)的制備方法與工藝，中國專利(
【發(fā)明者】許東芳, 屈鈺琦, 劉志甫, 李永祥, 何其莊 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)