低價釩的氧化物制備及其與LAS微晶玻璃復(fù)合.pdf

1、本文在總結(jié)和比較了前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用氫氣和炭黑作為還原劑來還原V2O5，制備釩的低價氧化物VO2和V2O3，并用LAS微晶玻璃作為基體材料，分別與其進行復(fù)合，以期能獲得具有微晶玻璃和低價釩氧化物雙重性能的磁波加熱和熱敏材料。 用XRD分析還原生成物的相結(jié)構(gòu)，用DSC/TGA的分析結(jié)果推測反應(yīng)歷程。V2O5被還原的順序是：V2O5→V6O13→VO2→V3O5→V2O3。制備嚴格化學(xué)計量比的三氧化二釩粉末的理想工藝為，在干

2、燥H2中，將V2O5加熱到600℃保溫3h，然后升溫到900～1000℃繼續(xù)保溫5h，最后隨爐冷卻；制備二氧化釩粉末的理想工藝為：炭黑與五氧化二釩以C：V2O5=1：2的摩爾比例混合，在N2或Ar的保護下加熱到600℃保溫3hr，然后升溫到800～850℃保溫5hr，最后隨爐冷卻。 采用固相燒結(jié)法，將低價釩的氧化物引入LAS微晶玻璃基體中。微晶玻璃僅起連接劑的作用。復(fù)合材料中主要晶相為V2O3或VO2和LiAlSi3O8。SEM

3、觀察發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)致密，除了結(jié)晶相外，還存在大量緊緊包覆著低價釩的氧化物的玻璃態(tài)物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)V2O3-LAS微晶玻璃復(fù)合材料的導(dǎo)電體積閾值在5％～10％之間。隨著溫度的變化，VO2/V2O3—微晶玻璃復(fù)合的材料，都表現(xiàn)出了明顯的NTC性能。但是只有低溫下(約100K)的V2O3—微晶玻璃復(fù)合材料出現(xiàn)了大幅度的電導(dǎo)率突變(大于5個數(shù)量級)，其余條件下均未出現(xiàn)所期望的電阻突變情況。這可能是由于玻璃態(tài)物質(zhì)的存在抑制了低價釩的氧化物在高溫