Содержание
Глава 1 Введение
1.1 Предыстория
1.2 Цели исследований и инновации
1.3 Статус научных исследований в стране и за рубежом
Глава 2 Основная информация о триоксиде желтого вольфрама
2.1 Определение желтого триоксида вольфрама
2.2 Форма и распределение вольфрама в настоящее время
2.3 Желтый триоксид вольфрама и кислород вакантный оксид вольфрама/дефектный оксид вольфрама
2.3.1 Желтый триоксид вольфрама и синий оксид вольфрама
2.3.2 Оксид вольфрама и фиолетовый вольфрам
2.3.3 Оксид вольфрама и коричневый оксид вольфрама
2.4 Свойства вольфрама связаны с содержанием кислорода
2.4.1 Взаимосвязь между структурой желтого триоксида вольфрама и содержанием кислорода
2.4.2 Взаимосвязь свойств желтого триоксида вольфрама и содержания кислорода
2.4.3 Получение желтого триоксида вольфрама и контроль содержания кислорода
Глава 3 Классификация желтого триоксида вольфрама
3.1 Классификация желтого триоксида вольфрама по чистоте
3.1.1 Обычный желтый триоксид вольфрама
3.1.2 Желтый триоксид вольфрама высокой чистоты
3.2 Классификация желтого триоксида вольфрама по кристаллической структуре
3.2.1 Моноклинный вольфрам
3.2.2 Орторомбический вольфрам
3.2.3 Гексагональный вольфрам
3.2.4 Кубический кристаллический / тетрагональный кристаллический желтый триоксид вольфрама
3.2.4 Триклинный вольфрам
3.3 Классификация желтого триоксида вольфрама по физической форме
3.3.1 Наночастицы вольфрама
3.3.2 Нанолисты вольфрама
3.3.3 Вольфрамовые нанопроволоки
3.3.4 Вольфрамовые наностержни
3.3.5 Наноцветы вольфрама
3.3.6 Вольфрамовые нанотрубки
3.3.7 Вольфрамовые полые шарики
3.4 Классификация желтого триоксида вольфрама по размеру частиц
3.4.1 Крупнозернистый желтый триоксид вольфрама
3.4.2 Ультрамелкозернистый желтый триоксид вольфрама
3.4.3 Микрон желтый триоксид вольфрама
3.4.4 Субмикронный ксантреа
3.4.5 Наножелтый триоксид вольфрама
3.4.6 Субнано-желтый триоксид вольфрама
Глава 4 Кристаллическая структура триоксида желтого вольфрама
4.1 Основная теория кристаллической структуры желтого триоксида вольфрама
4.1.2 Атомное расположение вольфрама
4.1.2 Базовые знания по кристаллографии вольфрама (кристаллическая система, решетка и т.д.).
4.1.3 Тип кристаллической структуры, к которой относится вольфрам
4.2 Факторы, влияющие на кристаллическую структуру вольфрама
4.2.1 Влияние условий получения на кристаллическую структуру вольфрама
4.2.1.1 Влияние температуры реакции на структуру кристаллов вольфрама
4.2.1.2 Влияние реакционного давления на кристаллическую структуру вольфрама
4.2.1.3 Влияние времени реакции на структуру кристалла вольфрама
4.2.1.4 Влияние атмосферы реакции на кристаллическую структуру вольфрама
4.2.1.5 Влияние скорости реакции на структуру кристаллов вольфрама
4.2.1.6 Влияние прекурсоров на кристаллическую структуру вольфрама
4.2.1.7 Влияние растворителей на структуру кристаллов вольфрама
4.2.2 Влияние внешних раздражителей на кристаллическую структуру триоксида желтого вольфрама
4.2.2.1 Влияние оптического излучения на структуру кристаллов вольфрама
4.2.2.2 Влияние электрического поля на структуру кристаллов вольфрама
4.2.2.3 Влияние магнитного поля на структуру кристаллов вольфрама
4.3 Внутренняя связь между структурой и свойствами кристаллов вольфрама
4.3.1 Взаимосвязь между кристаллической структурой вольфрама и уровнем электронной структуры
4.3.1.1 Влияние кристаллической структуры вольфрама на перенос электронов
4.3.1.2 Взаимосвязь между зонной структурой вольфрама и кристаллической структурой
4.3.2 Взаимосвязь между структурой кристалла вольфрама и плоскостью переноса ионов
4.3.2.1 Влияние кристаллической структуры вольфрама на диффузию ионов
4.3.2.2 Влияние процесса интеркаляции/экстракции ионов на структурную стабильность кристаллов вольфрама
4.3.3 Взаимосвязь между кристаллической структурой вольфрама и свойствами поверхности
4.3.3.1 Влияние кристаллической структуры вольфрама на поверхностную адсорбцию
4.3.3.2 Взаимосвязь между кристаллической структурой вольфрама и электронным состоянием поверхности
4.3.4 Взаимосвязь между кристаллической структурой вольфрама и механическими свойствами
4.3.5 Взаимосвязь между кристаллической структурой вольфрама и оптическими свойствами
4.3.6 Взаимосвязь между кристаллической структурой вольфрама и каталитическими свойствами
4.4 Экспериментальное определение кристаллической структуры вольфрама
4.4.1 Принципы технологии рентгеновской дифракции
4.4.2 Применение технологии дифракции нейтронов при определении структуры
Глава 5 Физико-химические свойства триоксида желтого вольфрама
5.1 Внешний вид и цвет вольфрама
5.2 Плотность/удельный вес вольфрама
5.3 Термическая стабильность желтого триоксида вольфрама
5.3.1 Температура плавления желтого триоксида вольфрама
5.3.2 Температура разложения вольфрама
5.3.3 Коэффициент теплового расширения вольфрама
5.4 Растворимость желтого триоксида вольфрама
5.5 Каталитические свойства триоксида желтого вольфрама
5.6 Удельная площадь поверхности вольфрама
5.7 Сыпучая плотность вольфрама
5.8 Оптические свойства желтого триоксида вольфрама
5.8.1 Поглощение света и фотокаталитические свойства вольфрама
5.8.2 Фотохромные свойства вольфрама
5.9 Электрические свойства желтого триоксида вольфрама
5.9.1 Полупроводниковые свойства вольфрамового желтого
5.9.2 Электрохромные свойства вольфрама
5.10 Термические свойства желтого триоксида вольфрама
5.10.1 Термическая стабильность вольфрама
5.10.2 Свойства теплового расширения вольфрама
5.11 Газовая чувствительность желтого триоксида вольфрама
5.12 Желтовольфрамовые окислительно-восстановительные реакции
5.13 Кислотно-основная реакция триоксида желтого вольфрама
Глава 6 Способ получения желтого триоксида вольфрама
6.1 Традиционные способы получения желтого триоксида вольфрама
6.1.1 Традиционный способ получения желтого триоксида вольфрама – метод высокотемпературной твердофазной реакции
6.1.2 Традиционный способ получения желтого вольфрама триоксид-золь-гель
6.1.3 Традиционный способ получения желтого триоксида вольфрама – гидротермальный способ
6.1.4 Традиционный способ получения желтого триоксида вольфрама – метод аммонийвольфрама
6.1.5 Традиционный способ получения желтого триоксида вольфрама – солянокислотный метод разложения вольфрама
6.1.6 Традиционный способ получения желтого триоксида вольфрама – метод термического разложения паравольфрама аммония
6.2 Новый способ получения желтого триоксида вольфрама
6.2.1 Новый способ получения желтого триоксида вольфрама – электрохимическое осаждение
6.2.2 Новый способ получения желтого триоксида вольфрама – метод осаждения из газовой фазы
6.2.3 Новый способ получения желтого триоксида вольфрама – биологический матричный метод
Глава 7 Оборудование для производства желтого триоксида вольфрама
7.1 Стержневое оборудование для получения желтого триоксида вольфрама методом высокотемпературной твердофазной реакции
7.1.1 Оборудование для транспортировки сырья
7.1.1.1 Дробилки
7.1.1.2 Шаровые мельницы
7.1.2 Формовочное оборудование
7.1.2.1 Таблеточные прессы
7.1.3 Оборудование для высокотемпературного спекания
7.1.3.1 Высокотемпературные печи
7.1.3.1 Системы регулирования температуры
7.1.4 Оборудование для регулирования атмосферы
7.1.4.1 Атмосферные печи
7.1.4.2 Системы газоснабжения
7.1.5 Холодильное оборудование
7.1.5.1 Устройства естественного охлаждения
7.1.5.2 Оборудование для принудительного охлаждения
7.1.6 Оборудование для последующей обработки
7.1.6.1 Шлифовальное оборудование
7.1.6.2 Просеивающее оборудование
7.2 Основное оборудование для получения желтого триоксида вольфрама золь-гель способом
7.2.1 Смесительное оборудование
7.2.1.1 Механические мешалки
7.2.2 Отопительное оборудование
7.2.2.1 Термостатическая водяная баня
7.2.2.2 Печи
7.2.3 Реакционные сосуды
7.2.3.1 Реакторы
7.2.4 Шлифовальное оборудование
7.2.4.1 Ступки и пестики
7.2.4.2 Планетарные шаровые мельницы
7.2.5 Фильтрационное и моечное оборудование
7.2.5.1 Всасывающее фильтрующее устройство
7.2.5.2 Центрифуги
7.3 Стержневое оборудование для получения желтого триоксида вольфрама методом электрохимического осаждения
7.3.1 Электролизеры
7.3.2 Электроды
7.3.3 Источник питания
7.3.4 Оборудование для конфигурирования и хранения электролита
7.3.4.1 Смесительное оборудование
7.3.4.2 Контейнеры для хранения
7.3.5 Отопительные и охлаждающие устройства
7.3.6 Фильтрационное оборудование
7.3.7 Оборудование для анализа и испытаний
7.4 Основное оборудование для получения желтого триоксида вольфрама методом физического осаждения из газовой фазы
7.4.1 Оборудование для источников испарения
7.4.2 Вакуумные системы
7.4.3 Устройства для нагрева и охлаждения основания
7.4.4 Оборудование для контроля толщины пленки
7.5 Основное оборудование для получения желтого триоксида вольфрама методом химического осаждения из газовой фазы
7.5.1 Реакционные камеры
7.5.2 Системы газоснабжения
7.5.3 Системы отопления
7.5.4 Вакуумные системы
7.5.5 Система очистки отработавших газов
7.6 Стержневое оборудование для получения желтого триоксида вольфрама биологическим матричным методом
7.6.1 Реакционные сосуды
7.6.2 Отопительное оборудование
7.6.3 Смесительное оборудование
7.6.4 Оборудование для регулирования температуры
7.6.5 Фильтрационное оборудование
7.6.6 Сушильное оборудование
7.7 Оборудование для определения характеристик
7.7.1 Рентгеновский дифрактометр
7.7.2 Сканирующая электронная микроскопия
7.7.3 Просвечивающая электронная микроскопия
7.7.4 УФ-ВИД спектрофотометр
Глава 8 Исследование принципа детектирования желтого триоксида вольфрама
8.1 Обнаружение вольфрама – спектроскопия
8.1.1 Обнаружение желтого триоксида вольфрама – анализ рентгенофлуоресцентной спектроскопии
8.1.2 Обнаружение вольфрама – спектроскопия комбинационного рассеяния света
8.2 Обнаружение вольфрама – электрохимический анализ
8.2.1 Обнаружение желтого триоксида вольфрама – вулканамметрия
8.3 Другие методы обнаружения желтого триоксида вольфрама
8.3.1 Обнаружение вольфрама – термогравиметрический анализ
Глава 9 Области применения триоксида желтого вольфрама
9.1 Применение желтого триоксида вольфрама в вольфрамовых изделиях
9.1.1 Применение желтого триоксида вольфрама в приготовлении вольфрамового порошка
9.1.2 Применение желтого триоксида вольфрама в производстве вольфрамовой проволоки
9.1.3 Применение желтого триоксида вольфрама при изготовлении вольфрамовых прутков
9.1.4 Применение желтого триоксида вольфрама в вольфрам-медном сплаве
9.1.5 Применение желтого триоксида вольфрама в сплаве вольфрам-никель-железо
9.1.6 Применение желтого триоксида вольфрама в твердом сплаве
9.2 Применение желтого триоксида вольфрама в области окружающей среды
9.2.1 Применение желтого триоксида вольфрама при очистке воздуха
9.2.2 Применение желтого триоксида вольфрама при очистке сточных вод
9.3 Применение желтого триоксида вольфрама в области «умных» материалов
9.3.1 Применение желтого триоксида вольфрама в электрохромных устройствах
9.3.2 Применение вольфрама в газовых датчиках
9.4 Применение желтого триоксида вольфрама в области электронной информации
9.4.1 Применение вольфрама в полевых транзисторах
9.4.2 Применение фриврома вольфрама в устройствах памяти
9.5 Применение желтого триоксида вольфрама в машиностроении
9.5.1 Применение вольфрама в инструментальных покрытиях
9.5.2 Применение вольфрама в износостойких деталях
9.6 Вольфрам в биомедицинских приложениях
9.6.1 Применение вольфрама в биосенсорах
9.6.2 Применение желтого триоксида вольфрама в фототермической терапии
9.7 Применение желтого триоксида вольфрама в области оптических дисплеев
9.7.1 Применение вольфрама в дисплеях
9.8 Применение желтого триоксида вольфрама в каталитической поддержке
9.8.1 Применение желтого триоксида вольфрама в катализаторах на носителях
9.9 Применение желтого триоксида вольфрама в области огнеупорных тканей
9.9.1 Применение вольфрамовых огнеупорных тканей в промышленной сфере
9.9.2 Применение вольфрамовых огнеупорных тканей в быту
9.9.3 Применение вольфрамовых огнеупорных тканей в общественном транспорте
9.10 Применение желтого триоксида вольфрама в сельскохозяйственной пленке
9.11 Применение желтого триоксида вольфрама в энергетическом поле
9.11.1 Применение желтого триоксида вольфрама в литий-ионных аккумуляторах
9.11.2 Применение вольфрама в суперконденсаторах
9.11.3 Применение желтого триоксида вольфрама при фотокаталитическом расщеплении воды до водорода
Глава 10 Безопасность и охрана окружающей среды при использовании желтого триоксида вольфрама
10.1 Вопросы безопасности вольфрама
10.2 Охрана окружающей среды, связанная с использованием желтого триоксида вольфрама
10.3 Паспорт безопасности (MSDS) для желтого триоксида вольфрама
Глава 11 Отечественные и зарубежные стандарты на желтый триоксид вольфрама
11.1 Китайские национальные стандарты
11.2 Международные стандарты
11.3 Стандарты желтого триоксида вольфрама в Европе, Америке и других странах мира
Глава 12 Желтый триоксид вольфрама в цифрах и фактах
12.1 Каковы основные факты о вольфраме?
12.2 Все данные вольфрама (физико-химические свойства, технические параметры производства и применения)
Приложение: Многоязычный глоссарий терминов по триоксиду желтого вольфрама (китайский, английский, японский, корейский)
Ссылки
Глава 1 Введение
Как важный функциональный материал, триоксид вольфрама (WO₃) привлек большое внимание в области материаловедения, энергетики, окружающей среды и электроники благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам (например, запрещенная зона 2,6–2,8 эВ, плотность 7,16 г/см³) и разнообразным сценариям применения. Уникальные свойства желтого вольфрама, включая электрохромность (70% >изменение светопропускания), фотокатализ (производство водорода >1 ммоль/г·г), электрохимическую активность (удельная емкость >500 Ф/г) и термическую стабильность (температура разложения >1700°C), делают его идеальным для умных материалов, накопителей энергии и катализаторов. В этой главе систематически излагается исследовательское значение и научная ценность желтого триоксида вольфрама с трех аспектов: опыт исследований, исследовательские цели и инновации, а также исследовательский статус в стране и за рубежом, что закладывает основу для последующих глав.
1.1 Предыстория
Являясь важным членом семейства соединений вольфрама, желтый триоксид вольфрама широко распространен в минералах вольфрама (таких как шеелит, содержание WO₃ >50). масс.%) и очищенные гидрометаллургией (выход >95%) или высокотемпературным обжигом (чистота >99,9%). Мировые запасы вольфрама составляют около 3,5 млн. тонн, в основном распределены в Китае (на долю >50%), России и Австралии, с годовым объемом производства около 8-100 000 тонн, из которых желтый триоксид вольфрама занимает важное место в качестве предшественника вольфрамовой продукции (вольфрамовый порошок, вольфрамовая проволока) (объем рынка > 1 млрд. долларов США/год). В последние годы, с развитием нанотехнологий, быстро расширилось применение желтовольфрамовых наноматериалов (размер частиц 20–200 нм, удельная площадь поверхности >50 м²/г) в высокотехнологичных областях, таких как умные окна (энергосбережение >20%), литий-ионные аккумуляторы (емкость > 200 мАч/г) и фотокаталитическое расщепление воды (коэффициент использования солнечной энергии >5%).
Исследовательская основа вольфрамового желтого цвета тесно связана с глобальным энергетическим кризисом, загрязнением окружающей среды и спросом на интеллектуальное производство. В энергетическом секторе чистая энергия (например, водород, рыночный спрос на который растет > 10% в год) и эффективное хранение энергии (например, суперконденсаторы, плотность мощности >10 кВт/кг) стимулируют использование вольфрама в фотокаталитическом производстве водорода и электродных материалов. В области охраны окружающей среды фотокаталитическое разложение (скорость удаления органических веществ > 90%) и газовое зондирование (предел обнаружения <0,1 ppm) желтого триоксида вольфрама обеспечивают решения для очистки воздуха и очистки сточных вод. В области умных материалов электрохромные и газочувствительные свойства вольфрама способствуют разработке интеллектуальных дисплеев (время отклика <1 секунда) и датчиков (чувствительность > 100). Кроме того, применение вольфрама в новых областях, таких как огнеупорные ткани (LOI>30%), сельскохозяйственные пленки (повышение температуры >2°C) и биомедицина (скорость фототермической стерилизации >99%), еще больше расширило его рыночный потенциал (темп роста >8% в год).
Тем не менее, существуют проблемы в производстве и применении желтого триоксида вольфрама, включая высокое энергопотребление (1–5 кВтч/кг), сброс отходов (Вт<0,5 мг/л) и безопасность наноматериалов (пыль < 10 мг/м³). Эти проблемы побудили научные круги и промышленность к изучению кристаллической структуры (моноклинный, гексагональный и т.д.), методов подготовки (гидротермальный метод, осаждение из паровой фазы) и оптимизации производительности (легирование для увеличения проводимости на >30%).
Поэтому систематическое изучение свойств, получения и применения триоксида желтого вольфрама имеет не только большое научное значение, но и практическую ценность для продвижения зеленого производства и устойчивого развития (целевой показатель выбросов углерода < 0,1 кг/кг).
1.2 Цели исследований и инновации
Целью данного исследования является всестороннее и систематическое изучение основных свойств, технологии получения, методов обнаружения и многопрофильного применения триоксида желтого вольфрама, а также предоставление теоретического руководства и практических справок для его научных исследований и индустриализации. Конкретные задачи исследования включают в себя следующие аспекты: во-первых, выяснить внутреннюю связь между физико-химическими свойствами (запрещенной зоной, плотностью, растворимостью) и кристаллической структурой (моноклинной и гексагональной) триоксида желтого вольфрама, а также выявить зависимость структуры и свойства (перенос электронов, диффузия ионов). Во-вторых, были разобраны традиционные (высокотемпературный твердофазный метод, золь-гель метод) и новые методы получения (электрохимическое осаждение, биологический матричный метод) желтого триоксида вольфрама, а также параметры процесса (энергозатраты < 1 кВт·ч/кг, выход >95%).
READ MORE: Что такое желтый триоксид вольфрама
Customized R&D and Production of Tungsten, Molybdenum Products
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD have been working in the tungsten industry for nearly 30 years, specializing in flexible customization of tungsten and molybdenum products worldwide, which are tungsten and molybdenum design, R&D, production, and overall solution integrators with high visibility and credibility worldwide.
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD provide products mainly including: tungsten oxide products, such as tungstates such as APT/WO3; tungsten powder and tungsten carbide powder; tungsten metal products such as tungsten wire, tungsten ball, tungsten bar, tungsten electrode, etc.; high-density alloy products, such as dart rods, fishing sinkers, automotive tungsten crankshaft counterweights, mobile phones, clocks and watches, tungsten alloy shielding materials for radioactive medical equipment, etc.; tungsten silver and tungsten copper products for electronic appliances. Cemented carbide products include cutting tools such as cutting, grinding, milling, drilling, planing, wear-resistant parts, nozzles, spheres, anti-skid spikes, molds, structural parts, seals, bearings, high-pressure and high-temperature resistant cavities, top hammers, and other standard and customized high-hardness, high-strength, strong acid and alkali resistant high-performance products. Molybdenum products include molybdenum oxide, molybdenum powder, molybdenum and alloy sintering materials, molybdenum crucibles, molybdenum boats, TZM, TZC, molybdenum wires, molybdenum heating belts, molybdenum spouts, molybdenum copper, molybdenum tungsten alloys, molybdenum sputtering targets, sapphire single crystal furnace components, etc.
For more information about tungsten chemical products please visit the website: www.tungsten-oxide.com
If you are interested in related products, please contact us:
Email: sales@chinatungsten.com|
Tel: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
