收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钒氧化物薄膜的微观结构和变色性能的研究

潘梦霄  
【摘要】: V_2O_5和VO_2薄膜具有优良的电致变色和热致变色的特性,是具有广阔应用前景的功能材料。主要应用于显示器件、光学开关、光存储、激光保护、辐射测热装置等,特别是在智能窗材料方面的应用已成为研究的热点。器件的性能与薄膜的微观结构密切相关,而制备方法和工艺参数等对薄膜微结构的影响以及变色性能的改善等许多问题,仍有待系统深入的研究。 本文采用直流磁控溅射方法制备得到(001)取向的V_2O_5薄膜,并通过对V_2O_5薄膜进行真空退火制备VO_2薄膜。利用XRD、SEM、FTIR、XPS、XAS、分光光度计等物理化学手段对氧化钒薄膜的微结构和性能进行了分析,系统地研究了薄膜的物理性质与其变色性能之间的关系。 实验结果表明,氧分压影响氧化钒薄膜的沉积速率、成分以及晶体结构。氧分压升高,促进V_2O_5薄膜(001)面的取向生长变强,细长纳米晶体颗粒有长大趋势。在0.4Pa氧分压制备的V_2O_5薄膜,晶粒平行于衬底层状排列。而衬底温度升高促进薄膜晶体颗粒长大、熔结,晶粒边界消失,在较高衬底温度(300~400℃),得到连续的结晶性能良好的V_2O_5薄膜。具有择优取向的V_2O_5薄膜表现良好的电变色性质,在不同波段分别显示阳极着色和阴极着色的特性,透过率变化幅度可达60%。根据XPS~-在变色过程的测试结果,从能带结构的角度解释了变色机理,分析了不同条件对V_2O_5薄膜变色性能的影响。 真空退火得到的VO_2薄膜“遗传”了V_2O_5薄膜的层状结构,具有(001)面择优取向,微观形貌也受退火前V_2O_5薄膜的影响。对退火温度和时间以及真空度的影响进行了研究,在低真空(~10Pa)450℃退火3小时后得到的VO_2薄膜,晶体颗粒呈长方柱状,具有良好的结晶性能。VO_2薄膜电导率随温度升高而变大,没有在相变温度范围发生突变,而是具有一定的线性关系。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈杰,朱振才,王汝笠,严义埙;电致变色薄膜锂化技术的研究[J];光学学报;1997年05期
2 张旭苹,陈国平;电致变色智能玻璃研究的现状[J];新型建筑材料;1995年09期
3 徐敏华,苏连永,肖忠党,陆祖宏,韦钰;电沉积三氧化钨薄膜电致变色及其光电化学性能[J];电子元件与材料;1998年01期
4 赵宇光;电致变色窗玻璃[J];中国建材科技;1995年06期
5 陈杰,朱振才,王汝笠,严义埙;WO_3薄膜的电致变色特性研究[J];光学学报;1996年10期
6 马创新;周春兰;秦秀波;王宝义;魏龙;奎热西;钱海杰;苏润;钟俊;;氧化钨薄膜变色机理研究[J];核技术;2004年12期
7 潘素瑛,毛骏;溅射氧化镍薄膜的电致变色特性[J];功能材料;1994年05期
8 王晓光,江月山,杨乃恒,袁磊,庞世瑾,王毓民;氧化钨薄膜着退色机制的 XPS 和 XRD[J];东北大学学报(自然科学版);1997年03期
9 陈杰,严义损;全固态电致变色薄膜器件的研制[J];光学精密工程;1996年05期
10 段潜,刘大军,邹颖;溶胶—凝胶法制备WO_3电致变色薄膜[J];长春光学精密机械学院学报;1998年04期
11 王晓光,江月山,杨乃恒,袁磊,王毓民;氧化镍及氧化钨薄膜电致变色机制的研究[J];真空科学与技术学报;1997年04期
12 吴广明,吴永刚,倪星元,周箴,吴翔;五氧化二钒薄膜结构与电致变色效应[J];太阳能学报;1999年04期
13 段潜,刘大军,何兴权;WO_3薄膜的结构和电致变色性质的热处理效应[J];长春光学精密机械学院学报;1999年04期
14 谢可勇;建筑节能用调光玻璃[J];墙材革新与建筑节能;2004年10期
15 张如根;陶雪钰;魏琦;宫超坤;吴其晔;;原位聚合沉积聚苯胺薄膜及其电致变色性能[J];功能高分子学报;2007年04期
16 丘思畴,黄汉尧,舒兴胜,徐彦忠;直流溅射法制备电致变色WO_3膜[J];发光学报;1994年02期
17 殷顺湖,徐键,洪樟连,王民权;灵巧窗电致变色复合薄膜材料、器件及应用[J];材料导报;1995年06期
18 马利,何艳,田庆军,左哲;电致变色聚苯胺透明薄膜[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年02期
19 卢鹉;孙明明;史建中;詹磊;李季;李颖;曾一兵;;导电高分子电致变色智能热控器件(英文)[J];宇航材料工艺;2011年02期
20 张公正;四十宫龙德;;固体聚合物电解质中聚3-甲基噻吩复合膜的电致变色性质[J];功能材料信息;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨海刚;;磁控溅射制备全薄膜电致变色元件及其性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
2 陈明洁;沈辉;;光电致变色薄膜及其器件的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
3 冯博学;何毓阳;陈冲;伞海生;刘化然;张欣;刘金良;唐为国;尹经敏;;基于WO3/NiO_x膜系的固态电致变色器件研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
4 牛微;毕孝国;孙旭东;;WO_3薄膜电致变色机理的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
5 陈梅;杨树威;郑建明;徐春叶;;基于三苯胺的光电变色材料及器件[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年
6 韩树民;褚伟阳;李青山;;聚苯胺电致变色的微型实验[A];微型化学实验专辑论文集[C];2004年
7 饶峰;韩高荣;;热处理对氧化钨薄膜结构和电致变色性能的影响[A];薄膜技术学术研讨会论文集[C];2003年
8 张金安;李青山;姚刚;;变色纤维材料研究进展[A];第五届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2005年
9 段潜;刘大军;何兴权;王立杰;邹颖;;溶胶—凝胶法制备WO_3膜的电致变色特性研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
10 黄银松;章俞之;胡行方;;溅射法制备氧化铌电致变色薄膜的研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李乐;钛基微弧氧化膜的制备、表征和性能研究[D];吉林大学;2012年
2 刘建睿;锂离子电池正极材料-(锂)钒氧化物的制备研究[D];西北工业大学;2001年
3 麦立强;低维钒氧化物纳米材料制备、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2004年
4 齐济;钒氧化物及其复合玻璃的制备与性质研究[D];大连理工大学;2008年
5 储艳秋;锂离子电池薄膜电极材料的制备及其电化学性质研究[D];复旦大学;2003年
6 金伟;钒氧化物纳米管的表面修饰与气敏特性研究[D];武汉理工大学;2010年
7 陈根余;钛及其合金微弧氧化膜的制备表征及特性研究[D];吉林大学;2011年
8 费海龙;纳米结构钒氧化物和钒青铜的制备与表征[D];南开大学;2009年
9 胡安正;一维ZnO、TiO_2纳米阵列制备、修饰及其性能研究[D];华中师范大学;2011年
10 毛立娟;钒氧化物纳米材料的可控合成和性能研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘梦霄;钒氧化物薄膜的微观结构和变色性能的研究[D];河北工业大学;2004年
2 李天军;一种新型有机无机复合型电致变色阵列器件—电子纸研究[D];华东师范大学;2010年
3 刘兴敏;聚苯胺及其衍生物聚2,3-二甲基苯胺的制备与性能研究[D];重庆大学;2011年
4 高广刚;基于多酸阴离子的电致变色复合膜的制备和性质研究[D];东北师范大学;2005年
5 李春艳;聚N-羟乙基苯胺的制备、表征及电致变色研究[D];河南师范大学;2012年
6 饶凯;全固态电致变色器件的研究[D];西南师范大学;2004年
7 涂亮亮;导电聚合物电致变薄膜材料研究[D];电子科技大学;2011年
8 施萍萍;电致变色WO_x和WO_x:Mo薄膜的制备及其特性研究[D];重庆大学;2004年
9 文豪;钒掺杂磷钨酸的合成及其结构与性能的研究[D];武汉理工大学;2012年
10 简泽浪;电泳沉积Mo掺杂V_2O_5薄膜结构与性能研究[D];武汉理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;NIMS开发出多色电致变色电子纸显示元件[N];电子资讯时报;2008年
2 ;神秘的液晶调光玻璃[N];中国旅游报;2002年
3 卢新才 谢胜武 吕绪良;高技术伪装欺骗术悄然登场[N];解放军报;2005年
4 本报记者 马晓峰 河北记者 王国平;玻璃变色与智能调光玻璃[N];中国房地产报;2004年
5 记者 陈丹;“聪明”变色太阳镜问世[N];科技日报;2007年
6 ;“变色龙”服装将随环境千变万化[N];新华每日电讯;2006年
7 国家建筑材料工业局技术情报研究所所长 胡幼奕;当前国际建材新技术、新产品发展趋势[N];中国建材报;2001年
8 黄讴瑛;钒的不凡表现[N];中国冶金报;2004年
9 记者 姜澎;纳米“变色龙”变色只需2秒[N];文汇报;2009年
10 燕希东 郝斌;山东东佳集团废酸中提钪取得新突破[N];中国有色金属报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978