목차
1장 소개
1.1 배경
1.2 연구목적 및 혁신
1.3 국내외 연구현황
2 장 : 황색 삼산화 텅스텐의 기본 정보
2.1 황색 삼산화 텅스텐의 정의
2.2 현재 텅스텐의 형태와 분포
2.3 황색 삼산화 텅스텐 및 산소 빈 텅스텐 산화물 / 결함 텅스텐 산화물
2.3.1 황색 삼산화 텅스텐 및 청색 텅스텐 산화물
2.3.2 텅스텐 및 자주색 텅스텐 산화물
2.3.3 텅스텐 및 갈색 텅스텐 산화물
2.4 텅스텐 특성은 산소 함량과 관련이 있습니다.
2.4.1 황색 삼산화 텅스텐의 구조와 산소 함량의 관계
2.4.2 황색 삼산화 텅스텐의 특성과 산소 함량의 관계
2.4.3 황색 삼산화 텅스텐의 제조 및 산소 함량 조절
3 장 : 황색 삼산화 텅스텐의 분류
3.1 순도에 따른 황색 삼산화 텅스텐의 분류
3.1.1 일반 황색 텅스텐 삼산화물
3.1.2 고순도 황색 텅스텐 삼산화물
3.2 결정 구조에 따른 황색 삼산화 텅스텐의 분류
3.2.1 단사정 텅스텐
3.2.2 사방정계 텅스텐
3.2.3 육각형 텅스텐
3.2.4 입방 결정질 / 정방형 결정질 황색 텅스텐 삼산화물
3.2.4 삼원 텅스텐
3.3 물리적 형태에 따른 황색 삼산화 텅스텐의 분류
3.3.1 텅스텐 나노 입자
3.3.2 텅스텐 나노 시트
3.3.3 텅스텐 나노 와이어
3.3.4 텅스텐 나노로드
3.3.5 텅스텐 나노 플라워
3.3.6 텅스텐 나노 튜브
3.3.7 텅스텐 중공 공
3.4 입자 크기에 따른 황색 삼산화 텅스텐의 분류
3.4.1 거친 황색 텅스텐 삼산화물
3.4.2 초 미세 입자 황색 텅스텐 삼산화물
3.4.3 미크론 황색 텅스텐 삼산화물
3.4.4 서브미크론 크산트레아
3.4.5 나노 옐로우 텅스텐 삼산화물
3.4.6 서브 나노 옐로우 텅스텐 삼산화물
제 4 장 : 황색 삼산화 텅스텐의 결정 구조
4.1 황색 텅스텐 삼산화물의 결정 구조의 기본 이론
4.1.2 텅스텐의 원자 배열
4.1.2 텅스텐 결정학의 기본 지식 (결정 시스템, 격자 등).
4.1.3 텅스텐이 속하는 결정 구조의 종류
4.2 텅스텐의 결정 구조에 영향을 미치는 요인
4.2.1 텅스텐의 결정 구조에 대한 준비 조건의 영향
4.2.1.1 텅스텐 결정의 구조에 대한 반응 온도의 영향
4.2.1.2 텅스텐의 결정 구조에 대한 반응 압력의 영향
4.2.1.3 텅스텐 결정의 구조에 대한 반응 시간의 영향
4.2.1.4 텅스텐의 결정 구조에 대한 반응 분위기의 영향
4.2.1.5 텅스텐 결정의 구조에 대한 반응 속도의 영향
4.2.1.6 텅스텐의 결정 구조에 대한 전구체의 영향
4.2.1.7 텅스텐 결정의 구조에 대한 용매의 영향
4.2.2 황색 삼산화 텅스텐의 결정 구조에 대한 외부 자극의 영향
4.2.2.1 텅스텐 결정의 구조에 대한 광학 방사선의 영향
4.2.2.2 텅스텐 결정의 구조에 대한 전기장의 영향
4.2.2.3 텅스텐 결정의 구조에 대한 자기장의 영향
4.3 텅스텐 결정의 구조와 특성 사이의 본질적인 관계
4.3.1 텅스텐의 결정 구조와 전자 구조 수준의 관계
4.3.1.1 텅스텐 결정 구조가 전자 수송에 미치는 영향
4.3.1.2 텅스텐 밴드 구조와 결정 구조의 관계
4.3.2 텅스텐 결정의 구조와 이온 수송 평면 사이의 관계
4.3.2.1 텅스텐 결정 구조가 이온 확산에 미치는 영향
4.3.2.2 텅스텐 결정의 구조적 안정성에 대한 이온 삽입/추출 공정의 영향
4.3.3 텅스텐 결정 구조와 표면 특성의 관계
4.3.3.1 텅스텐 결정 구조가 표면 흡착에 미치는 영향
4.3.3.2 텅스텐 결정 구조와 표면 전자 상태의 관계
4.3.4 텅스텐 결정 구조와 기계적 특성의 관계
4.3.5 텅스텐 결정 구조와 광학 특성의 관계
4.3.6 텅스텐 결정 구조와 촉매 특성의 관계
4.4 텅스텐의 결정 구조의 실험적 측정
4.4.1 X-ray 회절 기술의 원리
4.4.2 구조 결정에 중성자 회절 기술의 적용
5 장 : 황색 삼산화 텅스텐의 물리적 및 화학적 특성
5.1 텅스텐의 외관과 색상
5.2 텅스텐의 밀도/비중
5.3 황색 삼산화 텅스텐의 열 안정성
5.3.1 황색 삼산화 텅스텐의 녹는점
5.3.2 텅스텐의 분해 온도
5.3.3 텅스텐의 열팽창 계수
5.4 황색 삼산화 텅스텐의 용해도
5.5 황색 삼산화 텅스텐의 촉매 특성
5.6 텅스텐의 비 표면적
5.7 텅스텐의 느슨한 밀도
5.8 황색 삼산화 텅스텐의 광학적 성질
5.8.1 텅스텐의 광 흡수 및 광촉매 특성
5.8.2 텅스텐의 광변색 특성
5.9 황색 삼산화 텅스텐의 전기적 성질
5.9.1 텅스텐 황색의 반도체 성질
5.9.2 텅스텐의 전기 변색 특성
5.10 황색 삼산화 텅스텐의 열적 특성
5.10.1 텅스텐의 열적 안정성
5.10.2 텅스텐의 열팽창 특성
5.11 황색 삼산화 텅스텐의 가스 감도
5.12: 황색-텅스텐 산화 환원 반응
5.13 황색 삼산화 텅스텐의 산 – 염기 반응
6 장 : 황색 삼산화 텅스텐의 제조 방법
6.1 황색 텅스텐 삼산화물의 전통적인 제조 방법
6.1.1 황색 삼산화 텅스텐의 전통적인 제조 방법 – 고온 고체상 반응 방법
6.1.2 황색 텅스텐 삼산화물 – 졸 – 겔 방법의 전통적인 제조 방법
6.1.3 황색 삼산화 텅스텐의 전통적인 제조 방법 – 열수 법
6.1.4 황색 삼산화 텅스텐의 전통적인 제조 방법 – 암모늄 텅스텐 산염 법
6.1.5 황색 텅스텐 트리옥사이드의 전통적인 제조 방법 – 텅스텐 산염의 염산 분해 방법
6.1.6 황색 삼산화 텅스텐의 전통적인 제조 방법 – 파라 텅스텐 산 암모늄의 열분해 방법
6.2 황색 텅스텐 삼산화물의 새로운 제조 방법
6.2.1 황색 삼산화 텅스텐에 대한 새로운 제조 방법 – 전기 화학 증착
6.2.2 황색 삼산화 텅스텐에 대한 새로운 제조 방법 – 증기 증착 방법
6.2.3 황색 삼산화 텅스텐의 새로운 제조 방법 – 생물학적 템플릿 방법
Chapter 7 황색 삼산화 텅스텐 생산 설비
7.1 고온 고체상 반응 방법에 의한 황색 삼산화 텅스텐 제조를위한 핵심 장비
7.1.1 원료 취급 장비
7.1.1.1 크러셔
7.1.1.2 볼 밀
7.1.2 성형 장비
7.1.2.1 타블렛 프레스
7.1.3 고온 소결 장비
7.1.3.1 고온로
7.1.3.1 온도 제어 시스템
7.1.4 분위기 제어 장비
7.1.4.1 대기로
7.1.4.2 가스 공급 시스템
7.1.5 냉각 장비
7.1.5.1 자유 냉각 장치
7.1.5.2 강제 냉각 장비
7.1.6 후처리 장비
7.1.6.1 연삭 장비
7.1.6.2 스크리닝 장비
7.2 졸 – 겔 법에 의한 황색 삼산화 텅스텐의 제조를위한 핵심 장비
7.2.1 혼합 장비
7.2.1.1 기계식 교반기
7.2.2 난방 기구
7.2.2.1 자동 온도 조절 수조
7.2.2.2 오븐
7.2.3 반응 용기
7.2.3.1 반응기
7.2.4 연삭 장비
7.2.4.1 절구와 절구공
7.2.4.2 행성 공 선반
7.2.5 여과 및 세척 장비
7.2.5.1 흡입 여과 장치
7.2.5.2 원심분리기
7.3 전기 화학 증착에 의한 황색 삼산화 텅스텐의 제조를위한 핵심 장비
7.3.1 전해조
7.3.2 전극
7.3.3 전원 공급 장치
7.3.4 전해질의 구성 및 보관 장비
7.3.4.1 혼합 장비
7.3.4.2 스토리지 컨테이너
7.3.5 가열 및 냉각 장치
7.3.6 여과 장비
7.3.7 분석 및 테스트 장비
7.4 물리적 기상 증착에 의한 황색 삼산화 텅스텐 제조를위한 핵심 장비
7.4.1 증발 소스 장비
7.4.2 진공 시스템
7.4.3 기판 가열 및 냉각 장치
7.4.4 박막 두께 모니터링 장비
7.5 화학 기상 증착에 의한 황색 삼산화 텅스텐 제조를위한 핵심 장비
7.5.1 반응 챔버
7.5.2 가스 공급 시스템
7.5.3 난방 시스템
7.5.4 진공 시스템
7.5.5 배기 가스 처리 시스템
7.6 생물학적 템플릿 방법에 의한 황색 삼산화 텅스텐 제조를위한 핵심 장비
7.6.1 반응 용기
7.6.2 난방 기구
7.6.3 혼합 장비
7.6.4 온도 제어 장비
7.6.5 여과 장비
7.6.6 건조 장비
7.7 특성화 장비
7.7.1 X선 회절분석기
7.7.2 주사 전자 현미경
7.7.3 투과 전자 현미경
7.7.4 UV-Vis 분광 광도계
제 8 장 : 황색 삼산화 텅스텐의 검출 원리에 관한 연구
8.1 텅스텐 검출 – 분광학
8.1.1 황색 삼산화 텅스텐 검출 – X 선 형광 분광법 분석
8.1.2 텅스텐 검출 – 라만 분광법
8.2 텅스텐 검출 – 전기 화학 분석
8.2.1 황색 삼산화 텅스텐 검출 – 화산 전류
8.3 기타 황색 삼산화 텅스텐 검출 방법
8.3.1 텅스텐 검출 – 열중량 분석
9 장 : 황색 삼산화 텅스텐의 응용 분야
9.1 텅스텐 제품에 황색 삼산화 텅스텐 적용
9.1.1 텅스텐 분말의 제조에 황색 텅스텐 삼산화물의 적용
9.1.2 텅스텐 와이어 생산에 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.1.3 텅스텐 바 제조에 황색 텅스텐 삼산화물의 적용
9.1.4 텅스텐 구리 합금에 황색 삼산화 텅스텐 적용
9.1.5 텅스텐-니켈-철 합금에 황색 삼산화 텅스텐 적용
9.1.6 초경합금에 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.2 환경 분야에서의 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.2.1 공기 정화에 황색 삼산화 텅스텐 적용
9.2.2 하수 처리에 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.3 스마트 재료 분야에서 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.3.1 전기 변색 장치에 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.3.2 가스 센서에 텅스텐 적용
9.4 전자 정보 분야에서의 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.4.1 전계 효과 트랜지스터에 텅스텐의 적용
9.4.2 메모리 장치에 텅스텐 플라범 적용
9.5 기계 제조 분야에서 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.5.1 공구 코팅에 텅스텐 적용
9.5.2 내마모성 부품에 텅스텐 적용
9.6 생물 의학 응용 분야의 텅스텐
9.6.1 바이오 센서에 텅스텐 적용
9.6.2 광열 요법에서 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.7 광학 디스플레이 분야에서의 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.7.1 디스플레이에 텅스텐 적용
9.8 촉매 지지체에 황색 삼산화 텅스텐 적용
9.8.1 지지 촉매에 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.9 내화 직물 분야에서 황색 텅스텐 삼산화물의 적용
9.9.1 산업 분야에서 텅스텐 내화 직물의 적용
9.9.2 일상 생활에서 텅스텐 내화 직물의 적용
9.9.3 대중 교통에서 텅스텐 내화 직물의 적용
9.10 농업 필름에 황색 삼산화 텅스텐 적용
9.11 에너지 분야에서 황색 삼산화 텅스텐의 적용
9.11.1 리튬 이온 배터리에 황색 삼산화 텅스텐 적용
9.11.2 슈퍼 커패시터에 텅스텐 적용
9.11.3 수소로 분할되는 광촉매 물에 황색 삼산화 텅스텐의 적용
10 장 황색 삼산화 텅스텐의 안전 및 환경 보호
10.1 텅스텐의 안전 문제
10.2 황색 삼산화 텅스텐의 환경 보호
10.3 황색 삼산화 텅스텐에 대한 안전 데이터 시트 (MSDS)
Chapter 11 황색 삼산화 텅스텐에 대한 국내외 표준
11.1 중국 국가 표준
11.2 국제 표준
11.3 유럽, 미국 및 전 세계 다른 국가의 황색 텅스텐 삼산화물 표준
Chapter 12 황색 삼산화 텅스텐 사실 및 수치
12.1 텅스텐의 주요 사실은 무엇입니까?
12.2 텅스텐의 모든 데이터 (물리 화학적 특성, 생산 및 응용 기술 매개 변수)
부록: 황색 삼산화 텅스텐 용어의 다국어 용어집 (중국어, 영어, 일본어, 한국어)
참조
1장 소개
중요한 기능성 재료 인 삼산화 텅스텐 (WO₃)은 우수한 물리적 및 화학적 특성 (예 : 밴드 갭 2.6-2.8 eV, 밀도 7.16 g / cm³) 및 다양한 응용 시나리오로 인해 재료 과학, 에너지, 환경 및 전자 분야에서 많은 관심을 끌었습니다. 텅스텐 옐로우의 독특한 특성으로 인해 전기 변색(70%>광 투과율 변화), 광촉매(수소 생성>1mmol/h·g), 전기화학적 활성(비정전용량 >500F/g) 및 열 안정성(분해 온도>1700°C))은 스마트 재료, 에너지 저장 장치 및 촉매에 이상적입니다. 이 장에서는 연구 배경, 연구 목표 및 혁신, 국내외 연구 상태의 세 가지 측면에서 황색 삼산화 텅스텐의 연구 중요성과 과학적 가치를 체계적으로 설명하여 후속 장의 토대를 마련합니다.
1.1 배경
텅스텐 화합물 계열의 중요한 구성원 인 황색 텅스텐 삼산화물은 텅스텐 산염 광물 (예 : scheelite, WO₃ 함량 >50)에서 널리 발견됩니다. wt%)로 정제하고 습식 제련(수율>95%) 또는 고온 로스팅(순도>99.9%)으로 정제합니다. 글로벌 텅스텐 자원 매장량은 약 350 만 톤이며 주로 중국 (>50 %), 러시아 및 호주에 분포되어 있으며 연간 생산량은 약 8-100,000 톤이며, 그 중 황색 삼산화 텅스텐은 텅스텐 제품 (텅스텐 분말, 텅스텐 와이어) (시장 규모 > 10 억 달러 / 년)의 전구체로서 중요한 위치를 차지합니다. 최근 몇 년 동안 나노 기술의 발전으로 스마트 윈도우 (에너지 절약 > 20 %), 리튬 이온 배터리 (용량 200 mAh / g) 및 광촉매 물 분할 (태양 에너지 이용률 > 5 %)과 같은 첨단 기술 분야에서 황색 텅스텐 나노 물질 (입자 크기 20-200 nm, 비 표면적 >> 50 m² / g)의 적용이 빠르게 확대되었습니다.
텅스텐 옐로우의 연구 배경은 글로벌 에너지 위기, 환경 오염 및 지능형 제조에 대한 요구와 밀접한 관련이 있습니다. 에너지 부문에서는 청정 에너지(예: 수소, 시장 수요 성장률이 연간 10%>)와 효율적인 에너지 저장(예: 슈퍼 커패시터, 전력 밀도>10kW/kg)이 광촉매 수소 생산 및 전극 재료에서 텅스텐의 사용을 주도하고 있습니다. 환경 분야에서는 황색 삼산화 텅스텐의 광촉매 분해 (유기물 제거율 > 90 %) 및 가스 감지 (검출 한계 <0.1ppm)는 공기 정화 및 폐수 처리를위한 솔루션을 제공합니다. 스마트 소재 분야에서 텅스텐의 전기 변색 및 가스 민감 특성은 스마트 디스플레이 (응답 시간 <1 초) 및 센서 (감도 > 100)의 개발을 지원합니다. 또한 내화 직물(LOI>30%), 농업용 필름(온도 상승>2°C) 및 생물 의학(광열 살균률>99%)과 같은 신흥 분야에 텅스텐을 적용함으로써 시장 잠재력(성장률>8%/년)을 더욱 확대했습니다.
그러나 높은 에너지 소비 (1-5 kWh / kg), 폐기물 배출 (W<0.5 mg / L) 및 나노 물질 (먼지 < 10 mg / m³)의 안전성을 포함하여 황색 삼산화 텅스텐의 생산 및 적용에는 문제가 있습니다. 이러한 문제로 인해 학계와 산업계는 결정 구조(단사정, 육각형 등), 준비 방법(열수법, 증착) 및 성능 최적화(전도도를 >30% 증가시키기 위한 도핑)를 연구하게 되었습니다. 따라서 황색 삼산화 텅스텐의 특성, 제조 및 적용에 대한 체계적인 연구는 과학적으로 중요할뿐만 아니라 녹색 제조 및 지속 가능한 개발 (탄소 배출 목표 < 0.1 kg / kg)을 촉진하는 데 실용적인 가치가 있습니다.
1.2 연구목적 및 혁신
이 연구의 목적은 황색 삼산화 텅스의 기본 특성, 제조 기술, 검출 방법 및 다분야 응용을 종합적이고 체계적으로 탐구하고 과학적 연구 및 산업화에 대한 이론적 지침과 실용적인 참고 자료를 제공하는 것입니다. 구체적인 연구 목적은 다음과 같은 측면을 포함합니다 : 첫째, 황색 삼산화 텅스텐의 물리 화학적 특성 (밴드 갭, 밀도, 용해도)과 결정 구조 (단사정 및 육각형) 사이의 내부 관계를 밝히고 구조 – 특성 관계 (전자 수송, 이온 확산)를 밝히는 것입니다. 둘째, 황색 삼산화 텅스텐의 전통적인 (고온 고체상 법, 졸 – 겔 법) 및 새로운 준비 방법 (전기 화학 증착, 생물학적 템플릿 법)을 분류하고 공정 매개 변수 (에너지 소비 < 1 kWh / kg, 수율 >95 %)를 분류했다. 셋째, 텅스텐 제품 (카바이드 경도 > 90 HRA), 에너지 (배터리 용량 > 200 mAh / g), 환경 (분해 속도 > 90 %) 및 스마트 재료 (착색 효율 > 50 cm² / C) 분야에서 텅스텐의 적용 가능성을 분석하고 성능 개선 전략 (도핑 및 배합)을 제안했습니다. 마지막으로, 황색 삼산화 텅스텐의 안전성 (LD50>2000 mg / kg) 및 환경 영향 (폐기물 W<0.1 mg / L)을 평가하고 녹색 생산 및 표준화 (준수율 > 95 %)에 대한 제안을 제시했습니다.
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