二氧化釩作為一種典型的熱致相變氧化物,在68℃時發(fā)生由低溫絕緣體向高溫金屬態(tài)的可逆相變,該相變特性使其在紅外波段具有優(yōu)異的熱致變色特性。因此,通過調(diào)控VO₂的相變特性以裁剪其熱致變色性能已經(jīng)成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。但是,VO₂相變溫度較高及薄膜材料難以大規(guī)模制備等問題成了限制VO₂廣泛應(yīng)用的重要因素。本文圍繞VO₂（M）粉體的制備及相變特性的調(diào)控,借助DSC、XRD、XPS、SEM等分析表征技術(shù),探索一種新的純M相VO₂粉體的制備方法,并研究Nb元素的摻雜對VO₂（M）粉體相變特性的調(diào)控作用與機(jī)理。論文主要結(jié)果如下:（1）復(fù)合退火工藝對VO₂納米粉體的可控制備:在真空退火工藝的基礎(chǔ)上,本文提出一種新的純M相VO₂粉體制備方法,即采用復(fù)合退火工藝,通過優(yōu)化退火過程中氧氣的通入條件,制備出純的M相VO₂粉體,該粉體的相變溫度是66.06℃,微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)納米棒狀與不規(guī)則晶體,棒狀結(jié)構(gòu)為VO_... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 二氧化釩粉體的制備方法
        1.2.1 熱分解法
        1.2.2 化學(xué)法
        1.2.3 水熱法
        1.2.4 溶膠-凝膠法
        1.2.5 激光誘導(dǎo)氣相沉積法
    1.3 二氧化釩的晶體結(jié)構(gòu)及相變機(jī)理
        1.3.1 晶體結(jié)構(gòu)
        1.3.2 相變機(jī)理
    1.4 二氧化釩的典型應(yīng)用
        1.4.1 智能窗
        1.4.2 電學(xué)開關(guān)與光學(xué)存儲
        1.4.3 紅外脈沖激光防護(hù)
        1.4.4 非制冷紅外探測器
    1.5 選題意義與論文內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 論文內(nèi)容
第二章 真空退火工藝制備VO_2粉體及表征
    2.1 VO_2粉體的制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法及制備過程
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
    2.2 VO_2 粉體的表征測試方法
        2.2.1 X射線衍射(XRD)
        2.2.2 X-ray電子能譜(XPS)
        2.2.3 能譜儀(EDS)
        2.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.5 拉曼光譜(Raman)
        2.2.6 差示掃描量熱儀(DSC)
    2.3 真空退火VO_2粉體的表征
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 XPS分析
        2.3.3 SEM分析
        2.3.4 DSC分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 復(fù)合退火工藝制備VO_2粉體及表征
    3.1 粉體制備
    3.2 XRD分析
    3.3 SEM分析
    3.4 XPS分析
    3.5 DSC分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 摻NB對VO_2粉體結(jié)構(gòu)和相變特性的影響
    4.1 Nb摻雜VO_2粉體的制備
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)流程
    4.2 Nb摻雜VO_2粉體的成分及價態(tài)(EDS、XPS)分析
    4.3 Nb摻雜VO_2粉體的SEM的分析
    4.4 Nb摻雜VO_2粉體的Raman分析
    4.5 Nb摻雜VO_2粉體的XRD分析
    4.6 Nb摻雜VO_2粉體的相變特性分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于智能變色的發(fā)射率可調(diào)型薄膜研究進(jìn)展[J]. 郎鳳培,汪浩,張生俊,劉晶冰,嚴(yán)輝.  材料導(dǎo)報. 2017(S1)
[2]熱處理溫度對VO2納米粉體結(jié)構(gòu)與形貌的影響[J]. 王朔,萬美南,黃波,鐘昌理,喬昂,陶海征,趙修建.  稀有金屬材料與工程. 2016(S1)
[3]納米技術(shù)改變?nèi)祟愇磥砩頪J]. 黃雅婷.  中國粉體工業(yè). 2014 (02)
[4]紅外發(fā)射率可變材料在航天器熱控技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 劉東青,程海峰,鄭文偉,張朝陽.  國防科技大學(xué)學(xué)報. 2012(02)
[5]可逆熱致變色材料的變色機(jī)理及應(yīng)用[J]. 梁小蕊,張勇,張立春.  化學(xué)工程師. 2009(05)
[6]二氧化釩制備與應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 康曉春,趙穎,王胤博,楊修春.  材料導(dǎo)報. 2008(S3)
[7]射頻磁控濺射工藝制備二氧化釩薄膜[J]. 唐振方,趙健,衛(wèi)紅,張正法.  人工晶體學(xué)報. 2008(01)
[8]X射線光電子能譜[J]. 郭沁林.  物理. 2007(05)
[9]激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積制膜技術(shù)[J]. 葛柏青,王豫.  安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(01)
[10]二氧化釩薄膜研究的最近進(jìn)展[J]. 劉金城,魯建業(yè),田雪松,掌蘊(yùn)東,袁萍,王騏.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2002(04)

博士論文
[1]二氧化釩微納米結(jié)構(gòu)的合成及其機(jī)敏特性的研究[D]. 劉良.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]Ti、Y摻雜對氧化釩薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響[D]. 郭瑞.電子科技大學(xué) 2015
[2]水熱法制備二氧化釩納米結(jié)構(gòu)及形貌控制研究[D]. 程孝虎.安徽大學(xué) 2013



本文編號：3726386