[發(fā)明專利]VO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110413671.0
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113130745B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 王慶國;孫肖寧;曲兆明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H10N70/20
• 分類號: H10N70/20
• 代理公司: 河北冀華知識產(chǎn)權代理有限公司 13151
• 代理人: 王占華

本發(fā)明公開了一種VOsubgt;2/subgt;@SiOsubgt;2/subgt;納米粒子填充型電致相變復合材料及制法，涉及電致相變復合材料技術領域。步驟如下：將VOsubgt;2/subgt;(M)納米顆粒加入到去離子水和無水乙醇的混合溶液中，分散后，加入氨水，攪拌均勻，溶液pH值為8.7?11.8，然后攪拌下加入正硅酸乙酯乙醇溶液，反應8?24h，抽濾，清洗，真空干燥得SiOsubgt;2/subgt;包覆的VOsubgt;2/subgt;納米顆粒，0nm＜SiOsubgt;2/subgt;包覆厚度≤3nm；將SiOsubgt;2/subgt;包覆的VOsubgt;2/subgt;納米顆粒與PVP水溶液混合，涂覆在基板上，干燥后得到VOsubgt;2/subgt;@SiOsubgt;2/subgt;納米粒子填充型電致相變復合材料。本發(fā)明制法步驟簡單且效果良好；所制得的SiOsubgt;2/subgt;包覆VOsubgt;2/subgt;納米顆粒填充的復合材料的相變非線性系數(shù)得到了明顯提升，通過SiOsubgt;2/subgt;包覆處理，不僅提高了VOsubgt;2/subgt;的抗氧化能力，同時提升了VOsubgt;2/subgt;的電致相變性能，研究成果對于推動VOsubgt;2/subgt;的產(chǎn)品化應用具有重要意義。

技術領域

本發(fā)明涉及電致相變復合材料技術領域，尤其是一種VO₂@SiO₂納米粒子填充型電致相變復合材料及制法。

背景技術

1949年，N.F.Motto通過能帶理論預測了金屬氧化物的絕緣-金屬相變(MIT,metal-insulator?transition)，1959年，Morin在貝爾實驗室首次發(fā)現(xiàn)單晶二氧化釩(VO₂)相變現(xiàn)象，自此VO₂相變特性成為凝聚態(tài)物理領域關注的重要課題。作為一種典型的強關聯(lián)系統(tǒng)材料，它在溫度、光和電壓的作用下，能經(jīng)歷獨特的可逆金屬-絕緣體相變(MIT)。伴隨著相變，它顯示了光學性質(zhì)、熱性質(zhì)和磁性性質(zhì)的劇烈變化。目前，磁控濺射、分子束外延、溶膠-凝膠法以及脈沖激光沉積等技術均可在特定基底上直接形成VO₂薄膜，但對設備和工藝條件要求較高，而利用水熱法制備納米結構VO₂，具有純度高，形貌可調(diào)，成型靈活等優(yōu)點，是大規(guī)模應用VO₂的理想選擇。但納米二氧化釩粉體，因顆粒小，比表面積和表面自由能大，造成其熱力學不穩(wěn)定性提高。在長期存儲過程中或者在高于300℃的空氣中，容易轉換為V₂O₅，而V₂O₅能夠溶解在酸性環(huán)境中，形成VO²⁺，V³⁺orV⁵⁺離子化合物，大大降低VO₂粉體的使用壽命。另一方面，二氧化釩作為典型的無機金屬氧化物，顆粒表面缺少與無機水溶液相融合的羥基及與有機物相結合的羧基，使之分散性較差，穩(wěn)定性不高，特別是分散在水凝膠基質(zhì)中。不均勻分散會進一步加劇材料的性能弱化，在應用中受到很大限制。所以納米二氧化釩粉體進行表面改性處理是必須的。目前，二氧化釩改性技術可以分為金屬離子改性、無機表面改性、有機表面改性及包覆改性。