超细VO2 粉末的制备及其可逆相变的原位表征.PDF

第44 卷 第3 期 稀有金属材料与工程 Vol.44, No.3 2015 年 3 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING March 2015 超细VO2 粉末的制备及其可逆相变的原位表征 张少鸿，付 娟，苏秋成，付春红，李新军 ( 中国科学院广州能源研究所 中国科学院可再生能源重点实验室，广东 广州 510640) 摘 要：采用氧化还原法，在 N 保护气氛中，通过程序控温，用草酸还原 V O 制备 VO 超细粉末，重点考察原料配 2 2 5 2 比对还原产物物相纯度的影响。采用X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)及X 射线能量色散谱仪(EDS)分析产 物的相组成和微观形貌，通过同步热分析(STA)和原位XRD 研究VO 粉体的热致可逆相变特性。结果表明：V O 和草 2 2 5 酸以 1:1.2~1.4 的摩尔比混合，可制得较纯的单斜晶系VO2 超细粉末，颗粒呈近球形，平均晶粒度约为 50 nm 。低温为 M 相(单斜晶系，P21/c) ，升温时可转化为R 相(正方晶系，P42/mnm) ，升温相变点为68.1 ℃，降温相变点为60.2 ℃， 滞后7.9 ℃。具有良好的热致可逆循环相变稳定性，M/R 相多次循环转换的DSC 热滞回线呈现很好的重现性。 关键词：二氧化钒；氧化还原；热致相变；X 射线衍射；同步热分析；热滞回线 中图法分类号：TQ135.1 文献标识码：A 文章编号：1002- 185X(2015)03-0738-05 [4] VO2 是一种典型的相变化合物，在68 ℃左右发生 容易引入杂质，产物粒度大，仅能获得微米级粉体 。 [1] 相变 ，从低温的半导体单斜相 VO (M)转变为高温的 通过 V O 制备 M/R 相 VO 是最常见的方法，但由于 2 2 5 2 金属相 VO (R) ，其晶体结构发生从单斜晶系(P21/c)到 V O 等其它价态的钒氧化物的形成条件与M/R 相VO 2 2 3 2 [2,3] [3,4] 正方晶系(P42/mnm) 的转变 。随着相变的发生，其