12036-21-4 / 四氧化二釩的應用研究

背景及概述^[1-2]

化學式VO₂，分子量176.20。黑色至暗藍色四方晶體，金紅石 晶型。常溫下在空氣中穩(wěn)定。相對密度4.339，熔點1967℃。吸濕，不溶于水， 溶于酸、堿。1500 K-2000 K范圍內(nèi)的標準摩爾生成吉布斯自由能：

可由五氧化二釩與三氧化二釩固相反應制得。

四氧化二釩吸引了眾多研究者的注意原因在于它在68℃發(fā)生金屬-半導體相變。低溫條件下，四氧化二釩在可見光、紅外光、射頻波段及微波波段具有很高的透過率，但在高溫下，四氧化二釩能強烈地減弱所有波段的電磁波的透過率。在相變點處，紅外透過率發(fā)生突變，同時升溫與降溫曲線不重合表明相變存在滯后現(xiàn)象。利用四氧化二釩受光幅照相變時紅外透過率發(fā)生強烈變化，制成抗紅外激光輻射的保護膜。

應用^{[2-3] [5]}

應用一、CN201310749791.3公開了一種四氧化二釩均勻分散的改性PET膜的制備方法，PET是目前人類使用最為廣泛的合成高聚物之一，早在二十世紀40年代就合 成出了PET，并發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的性能，而廣泛的應用于紡織、包裝、醫(yī)療衛(wèi)生、 汽車、電子電器、安全防護、環(huán)境保護等領域。該方法包括以下步驟：1)將聚乙二醇溶解在水中得到聚乙二醇的水溶液，然后將四氧化二釩分散在所述聚乙二醇的水溶液中得到四氧化二釩的分散液，最后將所述四氧化二釩的分散液中的水分蒸干，得到包覆有聚乙二醇的四氧化二釩粉末，備用；2)將步驟(1)所得包覆有聚乙二醇的四氧化二釩粉末與PET粉末加入雙螺桿共混擠出、造粒，得到四氧化二釩均勻分散的改性PET切片，備用；3)將步驟(2)所得四氧化二釩均勻分散的改性PET切片采用拉膜工藝進行拉膜得到四氧化二釩均勻分散的改性PET膜。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明得到的四氧化二釩均勻分散的改性PET膜對太陽能輻射有著更高的室溫透過率和更低的高溫透過率。

應用二、CN201210017938.5公開了一種四氧化二釩智能溫控涂層。所述涂層由四氧化二釩粉體漿料、聚合物乳液和涂料助劑混合后涂布在基材而形成；且所述四氧化二釩粉體漿料包括四氧化二釩復合粉體和分散介質(zhì)，所述四氧化二釩復合粉體包括化學組成為V1-xMxO₂的四氧化二釩納米粉體，且所述納米粉體表面接有機改性長鏈分子，其中M為摻雜元素，0≤x≤0.5。本發(fā)明涂層采用經(jīng)表面有機改性的四氧化二釩納米粉體(復合粉體)及其漿料，具有較高的可見光透過率，同時幾乎可以完全屏蔽紫外線，同時能對太陽光中能量較高的紅外線進行智能調(diào)節(jié)(從高低溫紅外線透過差值可以看出)，同時涂層外觀透明光亮(涂層霧度低)，耐老化，防水，附著力好，耐洗刷性強。

應用三、一種基于四氧化二釩的日照強度計，包括入射窗口、散熱片、濾波片、四氧化二釩薄膜、數(shù)字測量校正電路、輸出接口和殼體，所述入射窗口設置在殼體的頂端，且在殼體內(nèi)部入射窗口的下方設置散熱片，所述濾波片設置在散熱片的下方，所述四氧化二釩薄膜設置在濾波片下方，日照經(jīng)入射窗口進入后，依次經(jīng)散熱片和濾波片照射到四氧化二釩薄膜，光照經(jīng)四氧化二釩薄膜光-熱-電阻轉(zhuǎn)換后，所述四氧化二釩薄膜的輸出信號經(jīng)數(shù)字測量校正電路處理后，通過輸出接口輸出，所述四氧化二釩薄膜、數(shù)字測量校正電路和輸出接口均設置在殼體內(nèi)。以達到低成本、高靈敏且高精度的目的。

增強四氧化二釩薄膜相變性能^[4]

一種增強四氧化二釩薄膜相變性能的方法，包括步驟：首先，將采用物理或化學方法在清潔后的基底上沉積四氧化二釩薄膜；對所制備的四氧化二釩薄膜進行光電性能和微結(jié)構(gòu)表征，得到薄膜的化學計量比和微結(jié)構(gòu)信息；將上述制備得到的四氧化二釩薄膜放入等離子體中進行輻照，根據(jù)上述表征所得四氧化二釩薄膜的化學計量比和微結(jié)構(gòu)信息，確定等離子體輻照工藝參數(shù)后，按照確定的工藝參數(shù)進行等離子體輻照處理。本方法通過等離子體輻照后四氧化二釩薄膜相變性能得到明顯提高，相比退火等其他后處理方法，具有簡單易行、效率高和成本低廉的特點。

主要參考資料

[1]鐵合金辭典

[2][中國發(fā)明,中國發(fā)明授權] CN201310749791.3 一種四氧化二釩均勻分散的改性PET膜的制備方法

[3]CN201210017938.5一種四氧化二釩智能溫控涂層

[4]CN201510970191.9一種增強四氧化二釩薄膜相變性能的方法

[5]CN201410560543.9基于四氧化二釩的日照強度計