铯钨青铜的光学性能如何提升?

作为钨青铜型材料的典型代表,铯钨青铜(Cs0.33WO3)正以其独特的晶体结构和卓越的光学性能,逐步揭开在隔热玻璃应用中的神秘面纱。

隔热玻璃图片

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铯钨青铜是一种非化学计量比、窄禁带宽度的半导体材料,具有较高的可见光透过率和近红外线阻隔率等性能,因而在光学领域展现出了非凡的潜力。想象一下,在炎炎夏日,家中的玻璃窗不仅能让你享受到明媚的阳光,还能自动屏蔽掉恼人的热辐射,这样的科技愿景正随着铯钨青铜的研究深入而逐步变为现实。

然而,要想充分发掘铯钨青铜的潜力,制备工艺的选择与优化至关重要。研究发现,原料的选择与反应条件对最终产物的晶型结构和性能有着决定性的影响。例如,采用Na2WO4·2H2O和CsCl为原料,在乙醇溶液中通过沉淀法制备的铯钨青铜粉体,虽然方法简便,但结果却不尽如人意:晶型结构模糊,近红外吸收性能微弱,难以满足高性能隔热材料的需求。

铯钨青铜图片

铯钨青铜图片

相比之下,当研究者转而采用Na2WO4·2H2O和Cs2CO3为原料,并在柠檬酸溶液中利用水热法进行制备铯钨青铜粉体时,奇迹发生了。粉体的晶体衍射峰变得清晰而强烈以及展现出了较强的近红外线吸收能力。值得一提的是,铯钨青铜粉体的结构和近红外吸收性能并非一成不变,而是随着反应时间的延长和前驱液中柠檬酸浓度的提高而不断优化。在柠檬酸浓度约1.10mol/L、反应温度约190℃、反应时间为3天下,制备出的Cs0.33WO3粉体不仅粒径细小,形貌优美(细丝针状),而且比表面积大,这为其优异的近红外吸收性能提供了坚实的物质基础。实验数据显示,在1100nm波长下,铯钨青铜粉体的吸亮度高达1.96,其薄膜的透射光谱也清晰地展示了其在近红外区的强遮蔽趋势。

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