变色薄膜通电变色用纳米氧化钨电致变色材料

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变色薄膜通电变色用纳米氧化钨电致变色材料
薄膜镀层会因为吸收外来的能量而使薄膜颜色改变这种材料称之
为电致色变材料，三氧化钨膜的电致变色作用与其微观结构有密
切关系。
黄色氧化钨即三氧化钨，是无机电致变色材料的典型代表。其原
理是通过改变电流的大小调节透光率，实现从透明到不透明的调光。
关于WO3薄膜的电致变色机理，目前引用广泛的就是Faughnan提
出的价间跃迁理论，即因外加电场的作用，电子和阳离子矿分别
从薄膜两侧同时注入WO3中，电子被W原子俘获形成局域态，金属
离子M 则驻留在此区域形成深蓝色钨青铜化合物Mx WO3，在Mx 
WO3中存在不同价态的W离子，电子在邻近不同价态W原子之间的跃
迁导致WO3薄膜颜色发生变化。

其电化学过程如下式所示： WO3 (无色)  xM xe→Mx WO3（深蓝色）
黄色氧化钨电致变色薄膜是利用三氧化钨的电致变色特性，以物

理气相沉积、化学气相沉积、电子束蒸镀法等多种方法进行制

备，成本低廉、循环可逆性好、光学性能好、颜色变换快等优

势，可用于智能窗、建筑玻璃、汽车后视镜及其它领域。

采用射频磁控溅镀法制备陶瓷靶三氧化钨薄膜的步骤如下：
1. 基材在使用前先将导电玻璃ITO做清洁，顺序为使用去离子水、酒精、丙酮以超音波震荡机各震荡15分钟清除表面污渍及有机物；
2. 取出试片吹干，迅速放入真空腔中准备溅镀；
3. 基材置入真空室后，先以机械回转泵抽至3?10-3左右，再使用冷凝帮浦抽至2?10-6以下持续半小时，并且加热基板到实验温度，此时导入Ar气氛O2氧气在不同的氧气氛下沉积，靶材表面溅镀前处理以去除杂质及氧化层，调整溅射功率到（100W）。