鎢青銅介紹

一種經(jīng)驗(yàn)式為 M_xWO₃的非化學(xué)計(jì)量化合物，其中M通常是堿金屬，也可以是堿土金屬、銨離子和稀土金屬離子等。x 介于 0 和 1之間。鎢青銅一般具有金屬光澤和特殊的顏色。 M 的品種和 x 數(shù)值的變化，可使它具有導(dǎo)體或半導(dǎo)體性質(zhì)。結(jié)晶化學(xué)研究證明，鎢青銅實(shí)質(zhì)上是堿金屬原子插入 WO₃ 晶格之后而形成的固溶體。當(dāng)所有的空位皆被充滿后，得到的化合物便是 MWO₃ 。鎢青銅的形成與鎢的可變?cè)觾r(jià)有關(guān)，如果只是部分空位被堿金屬的原子所置換，則一部分鎢原子將由六價(jià)變?yōu)槲鍍r(jià)。

鎢青銅中最常見(jiàn)的是鈉鎢青銅，它具有金屬的光澤，呈現(xiàn)的顏色隨 x 值的變化而異，可從金黃色到淡藍(lán)灰色，例如， NaWO₃ 為金黃色， Na_0.67WO₃ 為絳紅色， Na_0.5WO₃ 為紫紅色， Na_0.2WO₃ 為藍(lán)色。當(dāng) Na∶WO₃ 比值大于 0.3 時(shí)，它的電阻溫度系數(shù)為正值，極不穩(wěn)定，具有半金屬性質(zhì)；小于 0.3 時(shí)則為負(fù)值，是半導(dǎo)體。

所有鎢青銅在性質(zhì)上都極端惰性，具半金屬性，有金屬光澤和導(dǎo)電性。它們的化學(xué)惰性表現(xiàn)在不溶于水和抵抗除氫氟酸以外的一切酸。但它們可將硝酸銀從其氨水溶液中還原為金屬銀，而在堿存在時(shí)，它們可被氧氧化為鎢(Ⅵ)酸鹽。它們的半導(dǎo)體性，可認(rèn)為其中的一切鎢原子都是W(Ⅵ)，金屬鈉的價(jià)電子像在金屬鈉中一樣，在鎢青銅的晶格中自由運(yùn)動(dòng)。鋰也可形成鎢青銅，但不導(dǎo)電。

鎢青銅的顏色隨組成的不同而有很大變化，如Na_xWO₃中x～0.9時(shí)為金黃色，x～0.6時(shí)為橙紅色，x～0.45時(shí)為紅紫色，x～0.3時(shí)為暗藍(lán)紫色。結(jié)構(gòu)上，Na_xWO₃中每去掉一個(gè)Na離子，則一個(gè)W原子就應(yīng)從W(Ⅴ)變?yōu)閃(Ⅵ)。因此，在這種有缺陷的Na_xWO₃中有(1-x)個(gè)W(Ⅵ)原子和(1-x)個(gè)空Na原子的位置。完全純的Na_xWO₃還未制得，而WO₃(即Na原子數(shù)為最小極限x=0)是稍微畸變的ReO₃結(jié)構(gòu)(即去掉鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的大陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu))。所以實(shí)際上鎢青銅的組成近于Na₀.₃WO₃-Na₀.9WO₃。

鎢青銅結(jié)構(gòu)有四方晶系和斜方晶系兩種，它們沿C軸方向共角相連。另一類為斜方晶系的鎢青銅型結(jié)構(gòu)可視為沿四方單胞的對(duì)角線進(jìn)一步畸變而造成。如Ba₂NaNb₅O₁₅為斜方鎢青銅型結(jié)構(gòu)。

鎢青銅一般采用氫氣還原、電解還原、氣相沉積、熔融或固態(tài)反應(yīng)的方法制備，其中以固態(tài)反應(yīng)最易實(shí)現(xiàn)。 2100433B

化學(xué)式為：(A1)4(A2)2B10O30和(A1)(A2)2(A3)4B10O30。式中A1為鈣、鍶、鋇和鉛等；A2為鋰、鈉和鉀等；A3為鋰和鎂等；B=鈮、鉭和鈦等。也可簡(jiǎn)寫成A×Bl0O30。

鎢青銅結(jié)構(gòu)有四方晶系和斜方晶系兩種，前者單元原胞都含有10個(gè)[BO6]氧八面體，它們沿C軸方向共角相連。另一類為斜方晶系的鎢青銅型結(jié)構(gòu)可視為沿四方單胞的對(duì)角線進(jìn)一步畸變而造成。如Ba2NaNb5O15為斜方鎢青銅型結(jié)構(gòu)。2100433B

采用磁控濺射、激光脈沖沉積技術(shù)研究鎢青銅結(jié)構(gòu)鐵電、電光薄膜材料在不同襯底上的生長(zhǎng)制備條件，生長(zhǎng)制備出具有高取向、高質(zhì)量的鎢青銅結(jié)構(gòu)鐵電、電光薄膜材料，如：KNSBN, BSTN, SCNN等。通過(guò)能譜分析\X射線衍射、掃描電鏡、原子力顯微鏡研究，確定薄膜的組分、晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向和表面形貌；通過(guò)橢偏光譜、透射光譜的測(cè)量和分析研究，得到薄膜的折射率和消光系數(shù)等光學(xué)參數(shù)譜及變化規(guī)律；用反射光柵測(cè)量技術(shù)測(cè)量 2100433B