RU2162057C2 - Vanadium dioxide microparticles, method of preparation thereof, more particularly surface coatings - Google Patents
Vanadium dioxide microparticles, method of preparation thereof, more particularly surface coatings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162057C2 RU2162057C2 RU97109842/12A RU97109842A RU2162057C2 RU 2162057 C2 RU2162057 C2 RU 2162057C2 RU 97109842/12 A RU97109842/12 A RU 97109842/12A RU 97109842 A RU97109842 A RU 97109842A RU 2162057 C2 RU2162057 C2 RU 2162057C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- vanadium dioxide
- temperature
- microparticles
- paragraphs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G31/00—Compounds of vanadium
- C01G31/02—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62222—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/66—Additives characterised by particle size
- C09D7/68—Particle size between 100-1000 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
- C01P2002/54—Solid solutions containing elements as dopants one element only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Предметом данного изобретения является диоксид ванадия в виде микрочастиц, способ получения указанных микрочастиц и их применение, особенно для нанесения поверхностных защитных покрытий, в которые они вводятся. The subject of this invention is vanadium dioxide in the form of microparticles, a method for producing said microparticles and their use, especially for applying surface protective coatings into which they are introduced.
В соответствии с первым аспектом изобретение относится к микрочастицам диоксида ванадия формулы V1-xМxO2, где 0≅x≅0,05 и М представляет собой легирующий металл, причем указанные микрочастицы имеют размер частиц менее 10 мкм, в частности менее 5 мкм, предпочтительно порядка от 0,1 до 0,5 мкм.According to a first aspect, the invention relates to vanadium dioxide microparticles of the formula V 1-x M x O 2 , where 0≅x≅0.05 and M is an alloying metal, said microparticles having a particle size of less than 10 μm, in particular less than 5 μm, preferably of the order of 0.1 to 0.5 μm.
Легирующий металл может быть выбран из переходных элементов, которые обладают ионным радиусом, большим чем ионный радиус ванадия, такие как, например, Nb или Ta, или электронный вклад, такой как, например, Mo или W, причем W и Mo являются предпочтительными. The alloying metal may be selected from transition elements that have an ionic radius larger than the ionic radius of vanadium, such as, for example, Nb or Ta, or an electronic contribution, such as, for example, Mo or W, with W and Mo being preferred.
В предпочтительном аспекте микрочастицы в соответствии с данным изобретением состоят из легированного диоксида ванадия формулы V1-XWxOx, где x принимает значения от 0 до 0,02.In a preferred aspect, the microparticles in accordance with this invention consist of doped vanadium dioxide of the formula V 1-X W x O x , where x takes values from 0 to 0.02.
Микрочастицы диоксида ванадия в соответствии с данным изобретением могут особенно использоваться в технической области композиций для покрытий, предназначенных для того, чтобы быть по существу осажденными в тонкие слои в форме пленки или листа, такие как краски, лаки и любой другой тип покрытия, который может быть осажден в последовательные слои. Vanadium dioxide microparticles in accordance with this invention can be particularly used in the technical field of coating compositions intended to be substantially deposited in thin layers in the form of a film or sheet, such as paints, varnishes and any other type of coating that may be precipitated in successive layers.
Таким образом, цель данного изобретения состоит в использовании микрочастиц диоксида ванадия, описанных выше, для получения "разумного" материала, который автоматически уменьшает пропускание солнечных лучей в область инфракрасных лучей, когда материал достигает заданного температурного уровня. Таким образом, возможно извлечь пользу из энергии инфракрасного излучения ниже установленной температуры и исключить избыточное нагревание выше этой температуры. Thus, the aim of the present invention is to use the vanadium dioxide microparticles described above to obtain a “reasonable” material that automatically reduces the transmission of sunlight into the infrared region when the material reaches a predetermined temperature level. Thus, it is possible to benefit from the energy of infrared radiation below a set temperature and to prevent excessive heating above this temperature.
Одно из главных применений микрочастиц диоксида ванадия в соответствии с данным изобретением представляет собой их применение в покрытиях, предназначенных для нанесения на фасады зданий, подвергаемых плохой погоде. Темноокрашенные покрытия, подвергаемые воздействию солнечных лучей, нагреваются в гораздо большей степени, чем окрашенные в светлые тона. Следовательно, они подвергаются циклам расширения-сокращения с очень большой амплитудой, которые вызывают преждевременное разрушение защитного покрытия. Следовательно, невозможно в настоящее время гарантировать темную краску, чья световая яркость ниже 35%. One of the main applications of vanadium dioxide microparticles in accordance with this invention is their use in coatings intended for application to facades of buildings exposed to bad weather. Dark-colored coatings exposed to sunlight are heated to a much greater extent than painted in bright colors. Therefore, they undergo expansion-contraction cycles with a very large amplitude that cause premature destruction of the protective coating. Therefore, it is not possible at present to guarantee dark paint whose light brightness is lower than 35%.
Это явление может быть ограничено добавлением пигмента диоксида ванадия в краску, у которой фиксированная температура (фазового) перехода должна быть порядка, например, 25oC.This phenomenon can be limited by the addition of a vanadium dioxide pigment to the paint, in which the fixed temperature of the (phase) transition should be of the order of, for example, 25 ° C.
Другое применение состоит в защите прозрачных или полупрозрачных поверхностей, которые должны позволять видимым лучам проходить через них, такие как в теплицах, верандах, при остекленении, но чья внутренняя температура должна быть контролируема, такое применение может быть также предусмотрено для использования внутри оранжерей и кабин автомобилей и всех других транспортных средств. Another application is to protect transparent or translucent surfaces that should allow visible rays to pass through them, such as in greenhouses, verandas, when glazing, but whose internal temperature must be controlled, this application can also be intended for use inside greenhouses and car cabs and all other vehicles.
Летом путем снижения проникновения падающей солнечной энергии в здания защитное покрытие позволяет снижать потребности воздушного кондиционирования, и, с другой стороны, зимой покрытие ограничивает рассеяние тепла в окружающую среду. Таким образом, защитное покрытие преимущественно дает возможность экономить энергию. In summer, by reducing the penetration of incident solar energy into buildings, the protective coating reduces the need for air conditioning, and on the other hand, in winter, the coating limits heat dissipation into the environment. Thus, the protective coating advantageously provides an opportunity to save energy.
Один из предметов данного изобретения представляет собой фактически возможность контроля переноса и абсорбции тепловой энергии на поверхности стены без необходимого специфического превращения или обработки материала, из которого она изготовлена, но посредством осаждения покрытия после любого известного способа, такого как применение красок, причем это возможно для указанного покрытия в соответствии с данным изобретением, которое может представлять собой такую краску, давая возможность экономичному применению и производству. One of the objects of this invention is actually the ability to control the transfer and absorption of thermal energy on the wall surface without the necessary specific conversion or processing of the material from which it is made, but by depositing the coating after any known method, such as the use of paints, and this is possible for the specified coatings in accordance with this invention, which may be such a paint, enabling economical use and production.
В настоящее время известны различные ионные или молекулярные соединения, которые, под действием изменения температуры, могут изменять оптические свойства, главным образом цвет, что связано с изменением электронной структуры: такие соединения называются "термохромными" ("thermocromic") соединениями. Кроме того, можно также называть термохромными соединения, которые обладают свойством абсорбции и/или отражения лучей различных типов в соответствии с температурой, вследствие изменения в электронной структуре. Таким образом, в течение нескольких лет изучался диоксид ванадия, который претерпевает структурное превращение при температуре Tt=341 К или 68oC; при температуре ниже Tt его кристаллическая структура является моноклинной, в то время как при температуре выше Tt структура является рутиловой. Это превращение связано с внезапным изменением в электронных свойствах: таким образом соединение переходит в изолирующее состояние, когда температура является более низкой, чем Tt, и в металлическое состояние, когда температура является более высокой, чем Tt; оптически это изменение само доказывает, насколько глубоки модификации свойств оптической плотности и отражения ближней и дальней инфракрасной области спектра.Currently, various ionic or molecular compounds are known which, under the influence of temperature changes, can change optical properties, mainly color, which is associated with a change in electronic structure: such compounds are called “thermocromic” compounds. In addition, compounds that possess the property of absorption and / or reflection of various types of rays in accordance with temperature, due to changes in the electronic structure, can also be called thermochromic. Thus, for several years, vanadium dioxide was studied, which undergoes a structural transformation at a temperature T t = 341 K or 68 o C; at temperatures below T t, its crystalline structure is monoclinic, while at temperatures above T t, the structure is rutile. This transformation is associated with a sudden change in electronic properties: in this way, the compound goes into an insulating state when the temperature is lower than T t and into a metallic state when the temperature is higher than T t ; optically, this change itself proves how deep the modifications of the properties of optical density and reflection of the near and far infrared spectral region are.
В тексте описания определение "диоксид ванадия" будет включать диоксид ванадия, обычно обозначаемый VO2 или V2O4.In the text of the description, the definition of "vanadium dioxide" will include vanadium dioxide, usually denoted by VO 2 or V 2 O 4 .
Ранее на этом соединении проводились различные исследования, такие как исследования, описанные в S. M. Babulanam, Mat.Opt. Sol. Light Techn. 692 (1986) 8 and J.C.Valmalette, Sol. Energy Mater 33 (1994) 135. Таким образом, исследовались тонкие слои диоксида ванадия, осажденные на различные подложки; они показывали особенно практический интерес в области разработки материала, который является прозрачным для света, но который пропускает только инфракрасную часть спектра солнечного света при низкой температуре. Оказалось, диоксид ванадия в настоящее время является единственным соединением, для которого переход (превращение) находится в области температуры и длин волн, подходящих для теплового регулирования жилых зданий. Various studies have previously been performed on this compound, such as those described in S. M. Babulanam, Mat.Opt. Sol. Light Techn. 692 (1986) 8 and J. C. Valmalette, Sol. Energy Mater 33 (1994) 135. Thus, thin layers of vanadium dioxide deposited on various substrates were investigated; they showed particularly practical interest in the development of a material that is transparent to light, but which only transmits the infrared part of the spectrum of sunlight at low temperature. It turned out that vanadium dioxide is currently the only compound for which the transition (transformation) is in the range of temperature and wavelengths suitable for the thermal regulation of residential buildings.
Кроме того, это соединение обладает дополнительным преимуществом, которое состоит в том, что оно способно подвергаться химическим замещениям подходящими атомами, такими как указанные далее, и позволяет значению Tt сдвигаться в направлении меньших температур.In addition, this compound has the additional advantage that it is capable of undergoing chemical substitutions with suitable atoms, such as those indicated below, and allows the value of T t to shift toward lower temperatures.
Таким образом, для создания тонких слоев диоксида ванадия, осажденных на субстратах (подложках), проводилось большое количество экспериментов и исследований, особенно с точки зрения изучения оптической прозрачности в области видимого света и в ближней инфракрасной области спектра; для этого исследовались различные методы осаждения, такие как катодное распыление под вакуумом, выпаривание под пучком (evaporation under beam), химическое осаждение из паровой фазы и "золь-гель"-процесс. Thus, to create thin layers of vanadium dioxide deposited on substrates (substrates), a large number of experiments and studies were carried out, especially from the point of view of studying optical transparency in the region of visible light and in the near infrared region of the spectrum; For this, various deposition methods were studied, such as cathodic sputtering under vacuum, evaporation under beam, chemical vapor deposition, and the sol-gel process.
В соответствии с процессом "золь-гель" диоксид ванадия получают из четырехвалентного ванадия путем растворения в растворителе, гидролиза и конденсации, чтобы постепенно образовать золь, с последующим выпариванием растворителя и получением геля, который затем подвергают термической обработке для образования VO2 под точно контролируемой атмосферой.According to the sol-gel process, vanadium dioxide is obtained from tetravalent vanadium by dissolving in a solvent, hydrolysis and condensation to gradually form a sol, followed by evaporation of the solvent and obtaining a gel, which is then subjected to heat treatment to form VO 2 under a precisely controlled atmosphere .
Можно получать пленку VO2 непосредственно на субстрате посредством пропитывания соответствующего субстрата в золе. Таким образом гель образуется непосредственно на субстрате. Такой способ увлажнения или способ покрытия, наносимого окунанием, подробно описывается в патенте США 4957725.You can get a film of VO 2 directly on the substrate by soaking the corresponding substrate in the ash. Thus, the gel is formed directly on the substrate. Such a wetting method or dipping coating method is described in detail in US Pat. No. 4,957,725.
Однако трудно контролировать качество конечной осажденной пленки, т.е. помещать весь образец или даже его поверхность при высокой температуре одним и тем же образом и контролировать взаимодействие между носителем и осаждаемым таким способом гелем и т.д. Следовательно, с одной стороны, такие способы, которые не применимы к материалам, уже существующим, не применимы действительно на очень больших поверхностях, таких, которые изготавливаются с композицией поверхностного покрытия, такой как краска, и, с другой стороны, полученные результаты являются не воспроизводимыми и не достоверными. Кроме того, при использовании на больших поверхностях он является очень дорогостоящим способом. However, it is difficult to control the quality of the final deposited film, i.e. place the entire sample or even its surface at high temperature in the same way and control the interaction between the carrier and the gel deposited in this way, etc. Therefore, on the one hand, such methods that are not applicable to materials that already exist are not applicable on very large surfaces, such as those made with a surface coating composition such as paint, and, on the other hand, the results obtained are not reproducible and not reliable. In addition, when used on large surfaces, it is a very expensive method.
В общем случае существуют "сухие" способы, которые являются очень продолжительными (порядка четырнадцати дней) и поэтому очень дорогостоящими, которые дают возможность получения только молекул-зерен порядка 30 мкм и более, которые несовместимы с введением в краску без изменения ее цвета, которые не позволяют получать гомогенную смесь и которые не вызывают свойства оптического пропускания (прозрачности). In the general case, there are “dry” methods that are very long (of the order of fourteen days) and therefore very expensive, which make it possible to obtain only grain molecules of the order of 30 μm or more, which are incompatible with the introduction of color without changing its color, which are not allow you to get a homogeneous mixture and which do not cause the properties of optical transmission (transparency).
Следовательно, имеет место проблема получения порошка с частицами маленького размера, который по существу включает диоксид ванадия, который легирован или нет, особенно вольфрамом и особенно который может быть способным вводиться в жидкую или вязкую подложку с целью получения защитного покрытия. Therefore, there is a problem of obtaining a powder with small particles, which essentially includes vanadium dioxide, which is doped or not, especially tungsten and especially which can be introduced into a liquid or viscous substrate in order to obtain a protective coating.
В соответствии со вторым аспектом данное изобретение относится к способу получения микрочастиц диоксида ванадия формулы V1-xMxO2, где M - легирующий металл и 0≅x≅0,05, посредством пиролиза легированного или нелегированного гексаванадата аммония, отличающемуся тем, что указанный пиролиз проводят при температуре в интервале от приблизительно 400oC до приблизительно 650oC при скорости повышения температуры по меньшей мере 100oC/мин и тем, что газы, образующиеся в процессе указанного пиролиза, поддерживают в ограниченном объеме и в непосредственном контакте с реакционной средой в течение периода времени, по меньшей мере 1/2 ч, предпочтительно 1 ч.In accordance with a second aspect, the present invention relates to a method for producing vanadium dioxide microparticles of formula V 1-x M x O 2 , where M is a dopant metal and 0≅x≅0.05, by pyrolysis of doped or undoped ammonium hexavanadate, characterized in that the specified pyrolysis is carried out at a temperature in the range from about 400 o C to about 650 o C at a rate of temperature increase of at least 100 o C / min and the fact that the gases formed during the specified pyrolysis are supported in a limited volume and directly contact with the reaction medium for a period of at least 1/2 hour, preferably 1 hour
Применение гексаванадата аммония формулы (NH4)2V6O16 известно в промышленности для получения V2O5, обычно используемого в качестве катализатора, но в котором четырехвалентный ванадий рассматривается в качестве некаталитической примеси, к удалению которой стремятся. Опыты, которые проводились с этим предшественником для того, чтобы также получить один диоксид ванадия, не привели к чему-либо, так как получали V2O3, и в каждой публикации вплоть до настоящего времени утверждается, что невозможно получить чистый диоксид ванадия.The use of ammonium hexavanadate of the formula (NH 4 ) 2 V 6 O 16 is known in the industry to produce V 2 O 5 , commonly used as a catalyst, but in which tetravalent vanadium is considered as a non-catalytic impurity to be removed. The experiments that were carried out with this precursor in order to also obtain vanadium dioxide alone did not lead to anything, since V 2 O 3 was obtained, and in every publication until now it is stated that it is impossible to obtain pure vanadium dioxide.
Выполнение характерных условий способа пиролиза согласно изобретению, а именно:
- скорость повышения температуры составляет по меньшей мере 100oC/мин, предпочтительно 200oC/мин или 300oC,
- отсутствие откачки газов, образующихся в результате термического разложения гексаванадата аммония, особенно NH3, которые поддерживают в ограниченном объеме и в контакте с реакционной средой по меньшей мере 5 мин, предпочтительно от 0,5 до 2 ч, и самое большее на всем протяжении всей продолжительности синтеза позволяет получение полной реакции без какого-либо образования остаточного V2O5 в соответствии со следующей схемой реакции:
(NH4)2V6O16--->NH3 + V2O5--->VO2 + H2O + N2
Фактически можно отметить, что при высокой скорости пиролиза происходит "flash" - реакция, в результате которой образуется N2O, который медленно разлагают, при взаимодействии с избытком NH3 с образованием H2O и N2.The fulfillment of the characteristic conditions of the pyrolysis method according to the invention, namely:
- the rate of temperature increase is at least 100 o C / min, preferably 200 o C / min or 300 o C,
- the absence of evacuation of gases resulting from the thermal decomposition of ammonium hexavanadate, especially NH 3 , which are maintained in a limited volume and in contact with the reaction medium for at least 5 minutes, preferably from 0.5 to 2 hours, and at most throughout the duration of the synthesis allows obtaining a complete reaction without any formation of residual V 2 O 5 in accordance with the following reaction scheme:
(NH 4 ) 2 V 6 O 16 ---> NH 3 + V 2 O 5 ---> VO 2 + H 2 O + N 2
In fact, it can be noted that, at a high pyrolysis rate, a “flash” occurs - a reaction resulting in the formation of N 2 O, which is slowly decomposed upon interaction with an excess of NH 3 to form H 2 O and N 2 .
Кроме того, на сегодняшний день, в большинстве существующих печах, либо освобождают место проведения реакции, удаляя полученный газообразный аммиак NH3 и таким образом останавливая восстановление, в результате чего получают только V6O13 и не дают возможности дальнейшему взаимодействию до получения оксида ванадия, VO2, V2O4, или наоборот, в других способах, в которых добавляют NH3 циркуляцией, что вызывает слишком значительное восстановление и приводит к реакции получения V2O3 и смеси различных оксидов ванадия.In addition, to date, in most existing furnaces, the reaction site is either freed up by removing the obtained gaseous ammonia NH 3 and thus stopping the recovery, as a result of which only V 6 O 13 is obtained and does not allow further interaction to obtain vanadium oxide, VO 2 , V 2 O 4 , or vice versa, in other methods in which NH 3 is added by circulation, which causes too much reduction and leads to a reaction to produce V 2 O 3 and a mixture of various vanadium oxides.
Преимущественно газы, образующиеся в результате термического разложения гексаванадата аммония, собирают в газовый мешок (хранилище) под небольшим давлением, например приблизительно 0,5 бар, помещенный предпочтительно на уровне более высоком, чем уровень реактора. Advantageously, the gases resulting from the thermal decomposition of ammonium hexavanadate are collected in a gas bag (storage) under slight pressure, for example about 0.5 bar, preferably placed at a level higher than the level of the reactor.
Температура пиролиза должна находиться в интервале от приблизительно 400oC до приблизительно 650oC, предпочтительно 635oC. Если температура выше приблизительно 650oC, присутствующий в реакционной среде V2O5 может расплавиться до взаимодействия. С другой стороны, температура реакции ниже приблизительно 400oC приводит к нетермохромному VO2 (B).The pyrolysis temperature should be in the range of from about 400 ° C. to about 650 ° C., preferably 635 ° C. If the temperature is above about 650 ° C., V 2 O 5 present in the reaction medium may melt before reaction. On the other hand, a reaction temperature below about 400 ° C. leads to non-thermochromic VO 2 (B).
В случае получения частиц легированного диоксида ванадия эта продолжительность должна быть также фиксирована таким образом, чтобы получить легирующую гомогенность при предотвращении роста зерен путем оптимизации условий "температура-время". In the case of obtaining particles of doped vanadium dioxide, this duration must also be fixed so as to obtain doping homogeneity while preventing grain growth by optimizing the temperature-time conditions.
Например, для степени легирования 5% W, условие (см. табл. 1 в конце описания). For example, for a doping degree of 5% W, the condition (see table. 1 at the end of the description).
Если необходимо получить микрочастицы диоксида ванадия с температурой структурного перехода, отличной от 68oC (соответствующей чистому диоксиду ванадия), необходимо добавить к нему продукт-заместитель, стабильная валентность которого должна быть больше чем 4.If it is necessary to obtain vanadium dioxide microparticles with a structural transition temperature other than 68 ° C. (corresponding to pure vanadium dioxide), a substitute product must be added to it, the stable valence of which must be greater than 4.
В предпочтительном аспекте, в качестве продукта-заместителя будет использоваться металл, выбранный из Nb, Ta, Mo и W, причем предпочтительными являются W и Mo. In a preferred aspect, a metal selected from Nb, Ta, Mo and W will be used as a substitute product, with W and Mo being preferred.
Замещение вольфрамом (W) позволяет получить конечный продукт со значительным градиентом температурного изменения, как функция процента замещения: значительный градиент позволяет фактически охватывать до некоторой степени большой интервал температур. Таким образом, для примеров величины x, указанной выше, получают температуру перехода, приведенную в табл. 2 (см. в конце описания). Substitution with tungsten (W) allows you to get the final product with a significant gradient of temperature change, as a function of the percentage of substitution: a significant gradient allows you to actually cover to some extent a large temperature range. Thus, for examples of the x value indicated above, the transition temperature given in Table 1 is obtained. 2 (see the end of the description).
В предпочтительном аспекте способа, следовательно, используют гексаванадат аммония, который легируют металлом, выбранным из Nb, Ta, Mo и W, причем предпочтительными являются W и Mo. In a preferred aspect of the process, therefore, ammonium hexavanadate is used which is alloyed with a metal selected from Nb, Ta, Mo and W, with W and Mo being preferred.
В следующей части описания выражение "легированием металлом" металл является таким, как определено выше, означает, что легирование проводят, используя металл в чистой форме или в форме соединения, содержащего этот металл, такого как, особенно, вольфрамат или молибдат. In the next part of the description, the expression "metal alloying" a metal is as defined above, means that alloying is carried out using the metal in pure form or in the form of a compound containing this metal, such as, especially, tungstate or molybdate.
Гексаванадат аммония, используемый в способе в соответствии с данным изобретением, является коммерчески доступным. Он может быть также получен известным способом из метаванадата аммония. Ammonium hexavanadate used in the process of this invention is commercially available. It can also be obtained in a known manner from ammonium metavanadate.
В том случае, когда необходимо получить микрочастицы легированного диоксида ванадия, либо может быть легирован гексаванадат аммония, либо легирующий металл может быть введен в процессе синтеза гексаванадата из метаванадата аммония. In the case when it is necessary to obtain microparticles of doped vanadium dioxide, either ammonium hexavanadate can be doped or the alloyed metal can be introduced during the synthesis of hexavanadate from ammonium metavanadate.
Применение в качестве продукта-заместителя вольфрама также преимущественно, так как вольфрамат аммония очень хорошо растворим в воде. The use of tungsten as a substitute product is also advantageous, since ammonium tungstate is very soluble in water.
В том случае, когда необходимо ввести вольфрам в уже синтезированный гексаванадат аммония, вольфрамат аммония может быть легко помещен в раствор в воде с гексаванадатом аммония при минимальном увлажнении 20 мас.% для получения гомогенной грунтовой (основной) пасты. In the case when it is necessary to introduce tungsten into the already synthesized ammonium hexavanadate, ammonium tungstate can be easily placed in solution in water with ammonium hexavanadate with a minimum moisture content of 20 wt.% To obtain a homogeneous soil (main) paste.
Химическое замещение или легирование проводят посредством пиролиза смеси вольфрамата аммония и гексаванадатных предшественников в соответствии со следующей реакцией восстановления и замещения (1-x)(NH4)2V6O16+x/2(NH4)2 H2W12O40, yH2O--->6(V1-xWx)O2 +nN2+mH2O
Выбор значения x для гомогенного результата является точным стехиометрическим вычислением, которое позволяет получить необходимое температурное изменение, что касается температуры перехода 68oC диоксида ванадия, можно отметить для этого, что градиент δt /dx=-28·102 К/моль, но фактически для x= 0,01 или 1%, δt=-28oC.Chemical substitution or doping is carried out by pyrolyzing a mixture of ammonium tungstate and hexavanadate precursors in accordance with the following reduction and substitution reaction (1-x) (NH 4 ) 2 V 6 O 16 + x / 2 (NH 4 ) 2 H 2 W 12 O 40 , yH 2 O ---> 6 (V 1-x W x ) O 2 + nN 2 + mH 2 O
The choice of x for a homogeneous result is an accurate stoichiometric calculation that allows you to obtain the required temperature change, as for the transition temperature of 68 o C vanadium dioxide, it can be noted for this that the gradient δ t / dx = -28 · 10 2 K / mol, but actually for x = 0.01 or 1%, δ t = -28 o C.
В соответствии с преимущественным аспектом способа данного изобретения гексаванадат аммония перед пиролизом подвергают дегазации при температуре ниже, чем температура разложения гексаванадата аммония, особенно ниже чем приблизительно 230oC, и предпочтительно порядка 200oC, и осуществлением первичной перекачки насосом под вакуумом в течение по меньшей мере одной минуты, например 15 мин.In accordance with an advantageous aspect of the method of the present invention, ammonium hexavanadate is degassed prior to pyrolysis at a temperature lower than the decomposition temperature of ammonium hexavanadate, especially lower than about 230 ° C, and preferably of the order of 200 ° C, and by first pumping under vacuum for at least at least one minute, for example 15 minutes.
В конце пиролиза полученный диоксид ванадия может преимущественно подвергаться прокаливанию в атмосфере инертного газа при температуре по меньшей мере 600oC в течение периода времени по меньшей мере 1 ч, например в течение 5 ч.At the end of the pyrolysis, the resulting vanadium dioxide can advantageously be calcined in an inert gas atmosphere at a temperature of at least 600 ° C. for a period of at least 1 hour, for example, for 5 hours.
Например, стадию прокаливания можно проводить при 600oC в течение 14 ч. При температуре 800oC в течение 5 ч рост зерен составляет более чем 5 мкм.For example, the calcination step can be carried out at 600 ° C. for 14 hours. At a temperature of 800 ° C. for 5 hours, the grain growth is more than 5 μm.
В предпочтительном аспекте способа данного изобретения и необязательно после указанной выше стадии прокаливания, диоксид ванадия необходимо охлаждать в атмосфере инертного газа до температуры приблизительно 120oC. Скорость охлаждения может составлять, например, от приблизительно 150oC/мин до 250oC/мин.In a preferred aspect of the method of the invention and optionally after the above calcination step, vanadium dioxide needs to be cooled in an inert gas atmosphere to a temperature of about 120 ° C. The cooling rate may be, for example, from about 150 ° C / min to 250 ° C / min.
В качестве инертного газа может использоваться, например, азот или аргон. As an inert gas, for example, nitrogen or argon can be used.
В процессе поступления диоксида ванадия на открытый воздух температура должна составлять самое большее приблизительно 100oC для предотвращения поглощения им воды и, следовательно, риска повторного окисления поверхности.When vanadium dioxide is released into the open air, the temperature should be at most about 100 ° C. to prevent it from absorbing water and, therefore, the risk of re-oxidizing the surface.
Пример печи, которая позволяет осуществить способ в соответствии с данным изобретением, представлен на фиг. 1, где показана подвижная трубчатая печь (2) на рельсах (3), относительно камеры для обработки (1), состоящей из кварцевой трубки, которая позволяет получать высокую скорость достижения нужной температуры, и газовый мешок (4), который позволяет поддерживать газы, образующиеся в результате термического разложения гексаванадата аммония, особенно NH3 в ограниченном объеме над зернами, которые подлежат обработке в камере (1). Это позволяет поддерживать парциальное давление аммиака на уровне, достаточном для того, чтобы реакция восстановления до VO2 прошла полностью. Более тяжелый газообразный N2O отводится на дно газового мешка (4), что позволяет повышать и оптимизировать чистоту получаемых соединений.An example of a furnace that allows the implementation of the method in accordance with this invention is shown in FIG. 1, which shows a movable tube furnace (2) on rails (3), relative to the processing chamber (1), consisting of a quartz tube, which allows to obtain a high rate of reaching the desired temperature, and a gas bag (4), which allows you to support gases, formed as a result of thermal decomposition of ammonium hexavanadate, especially NH 3 in a limited volume over grains that are to be processed in the chamber (1). This allows you to maintain the partial pressure of ammonia at a level sufficient so that the reduction reaction to VO 2 is complete. Heavier gaseous N 2 O is discharged to the bottom of the gas bag (4), which allows to increase and optimize the purity of the resulting compounds.
На фиг. 1 показаны также вентиль (5), который позволяет выпускать газы, баллоны, из которых подаются аргон (6) и азот (7), вакуумный насос (8) и манометр давления (9). In FIG. 1 also shows a valve (5), which allows the release of gases, cylinders, from which argon (6) and nitrogen (7), a vacuum pump (8) and a pressure gauge (9) are supplied.
Таким образом, в соответствии со способом данного изобретения могут быть получены микрочастицы диоксида ванадия, размер которых составляет менее чем 10 мкм, особенно менее 5 мкм, предпочтительно порядка от 0,1 до 0,5 мкм. Thus, in accordance with the method of the present invention, vanadium dioxide microparticles having a size of less than 10 μm, especially less than 5 μm, preferably of the order of 0.1 to 0.5 μm, can be obtained.
Некоторые зерна после реакции могут иметь размер от 2 до 10 мкм, но их можно легко дробить измельчением; все они при получении способом данного изобретения фактически имеют форму "предварительно разрезанных" пластин, как показано на фиг. 2 на фотоснимке, полученном с помощью электронного микроскопа с разверткой луча (SEM), в то время как в способах предшествующего уровня, таких как перечислены выше, даже когда получали чистый диоксид ванадия, он по существу представлял собой вещество в виде массивных монокристаллов размером порядка 30 мкм, которые очень трудно поддаются измельчению. Some grains after the reaction can have a size of 2 to 10 microns, but they can be easily crushed by grinding; all of them, upon receipt by the method of the invention, are in the form of “pre-cut” plates, as shown in FIG. 2 in a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM), while in prior art methods such as those listed above, even when pure vanadium dioxide was obtained, it was essentially a substance in the form of massive single crystals about 30 in size microns, which are very difficult to grind.
Таким образом, в предпочтительном аспекте способа диоксид ванадия, полученный после пиролиза, причем после указанного пиролиза необязательно следует процесс обжига и/или охлаждения, такие как описаны выше, подвергают влажному измельчению. Указанное измельчение можно проводить, например, во вращающейся мельнице с цирконовыми шарами со скоростью более чем 3000 оборотов/мин в течение периода времени менее двух часов или равного двум часам. Thus, in a preferred aspect of the process, vanadium dioxide obtained after pyrolysis, wherein said pyrolysis optionally follows a calcination and / or cooling process, such as those described above, is wet milled. The specified grinding can be carried out, for example, in a rotating mill with zircon balls at a speed of more than 3000 rpm for a period of time less than two hours or equal to two hours.
Таким образом, после обработки измельчением, сразу же или позже, для введения его в композицию поверхностного покрытия диоксида ванадия, полученного в соответствии с данным изобретением, он весь может быть измельчен до получения частиц размером от 0,1 до 0,5 мкм: такие основные частицы дают возможность получить затем прозрачную пленку, которая отвечает целевым требованиям и удовлетворяет применениям изобретения, либо смешением с краской, окрашенной с помощью любого пигмента без значительного изменения цвета, либо введением в лак, сохраняя его прозрачность. Thus, after processing by grinding, immediately or later, to introduce it into the composition of the surface coating of vanadium dioxide obtained in accordance with this invention, it can all be crushed to obtain particles ranging in size from 0.1 to 0.5 microns: the particles then make it possible to obtain a transparent film that meets the target requirements and satisfies the applications of the invention, either by mixing with paint dyed with any pigment without a significant color change, or by introducing it into the varnish, preserving its transparency.
В соответствии со следующим аспектом изобретение относится к применению микрочастиц диоксида ванадия в соответствии с изобретением для получения композиций поверхностных покрытий. According to a further aspect, the invention relates to the use of vanadium dioxide microparticles according to the invention for the preparation of surface coating compositions.
Введение диоксида ванадия в композицию поверхностного покрытия, особенно в краску или лак, может осуществляться любым известным способом, таким как замес с образованием пасты, введение с перемешиванием легированного или нелегированного диоксида ванадия и диспергирующего агента для способствования его диспергированию и для стабилизации его в этой форме. Измельчение необязательно проводят для уменьшения размера частиц, такое как, например, во вращающейся мельнице с цирконовыми шарами при скорости вращения более чем 3000 оборотов в минуту в течение 2 ч, которая позволяет измельчать микрочастицы диоксида ванадия, которые в конечном счете имели бы размер более 0,1-0,5 мкм, причем указанное измельчение диоксида ванадия проводят, как указано выше, перед введением в композицию поверхностного покрытия. The introduction of vanadium dioxide in the composition of the surface coating, especially in paint or varnish, can be carried out by any known method, such as kneading with the formation of a paste, introducing with mixing doped or undoped vanadium dioxide and a dispersing agent to facilitate its dispersion and to stabilize it in this form. Milling is optionally carried out to reduce particle size, such as, for example, in a rotary mill with zircon balls at a speed of more than 3000 rpm for 2 hours, which allows the grinding of microparticles of vanadium dioxide, which ultimately would have a size of more than 0, 1-0.5 microns, and the specified grinding of vanadium dioxide is carried out, as described above, before introducing into the composition of the surface coating.
В следующем аспекте, изобретение также относится к композициям поверхностного покрытия, которые содержат микрочастицы диоксида ванадия, описанные в данной заявке. In a further aspect, the invention also relates to surface coating compositions that contain vanadium dioxide microparticles described herein.
Изобретение иллюстрируется с помощью Примеров, представленных ниже, которые не являются ограничивающими область изобретения. The invention is illustrated using the Examples below, which are not limiting the scope of the invention.
ПРИМЕР
1: Синтез нелигированного диоксида ванадия
1. Получение предшественника гексаванадата аммония (ГВА)
20 г метаванадата аммония (МВА) (Aldrich Ref. 20,555 9, чистота: 99%, M: 116,78) вводят в стакан объемом 250 мл. Стакан помещают на нагревающую пластину. Добавляют несколько капель воды при перемешивании так, чтобы получить жидкую пасту для инициирования растворения МВА. Стакан нагревают до 55oC±5oC при сохранении перемешивания. Затем по каплям добавляют 1N раствор соляной кислоты (вначале) при перемешивании и сохраняя температуру на постоянном уровне.EXAMPLE
1: Synthesis of non-ligated vanadium dioxide
1. Obtaining the precursor of ammonium hexavanadate (GVA)
20 g of ammonium metavanadate (MBA) (Aldrich Ref. 20.555 9, purity: 99%, M: 116.78) was introduced into a 250 ml beaker. The glass is placed on a heating plate. A few drops of water are added with stirring so as to obtain a liquid paste to initiate the dissolution of MBA. The beaker is heated to 55 ° C ± 5 ° C while maintaining stirring. Then, a 1N hydrochloric acid solution (initially) is added dropwise with stirring and the temperature is kept constant.
Для регулирования скорости добавления кислоты и предотвращения неожиданных скачков pH pH контролируют. Общая продолжительность этой стадии составляет более получаса. To control the rate of addition of acid and prevent unexpected surges, the pH is monitored. The total duration of this stage is more than half an hour.
При объеме добавленной соляной кислоты приблизительно 110 см3 (приблизительно 2 моля кислоты на 3 моля ГВА) pH внезапно падает без возвращения назад. После этого pH достигает предельного значения, и полученный продукт представляет собой желто-оранжевую пасту, добавление 1N соляной кислоты можно прекращать после 120 см3.With a volume of added hydrochloric acid of approximately 110 cm 3 (approximately 2 moles of acid per 3 moles of GVA), the pH suddenly drops without going back. After this, the pH reaches the limit value, and the resulting product is a yellow-orange paste, the addition of 1N hydrochloric acid can be stopped after 120 cm 3 .
Полученный желто-оранжевый осадок затем промывают водой (слабо подкисленной для предотвращения повторного растворения) в фильтровальном тигле с пористостью N 5 путем вакуумного подсоса, затем сушат на воздухе при 200oC в печи в течение 24 ч. Получают 17 г ГВА.The resulting yellow-orange precipitate was then washed with water (slightly acidified to prevent re-dissolution) in a filter crucible with porosity No. 5 by vacuum suction, then dried in air at 200 ° C in an oven for 24 hours. 17 g of GVA was obtained.
Массовый выход (выраженный относительно начальной массы МВА)= молярному выходу (выраженному в молях ванадия): более 99%. Mass yield (expressed relative to the initial mass of MBA) = molar yield (expressed in moles of vanadium): more than 99%.
11. Пиролиз предшественника
а. Предварительная дегазация ГВА:
2 г ГВА осаждают в алюминиевой корзине в зоне А (T= 200oC) печи. Первую перекачку под вакуумом проводят в течение 15 мин.11. Pyrolysis of the predecessor
a. Preliminary degassing of GVA:
2 g of GVA are precipitated in an aluminum basket in zone A (T = 200 o C) of the furnace. The first pumping under vacuum is carried out for 15 minutes
b. Термическое разложение ГВА и образование VO2.b. Thermal decomposition of GVA and the formation of VO 2 .
Затем корзину помещают непостредственно во вторую зону (B) печи, где температура составляет 600±5oC (скорость повышения температуры составляет приблизительно 250oC/мин).Then the basket is placed directly in the second zone (B) of the furnace, where the temperature is 600 ± 5 o C (the rate of temperature increase is approximately 250 o C / min).
Все выделенные газы извлекают в газовый мешок под небольшим давлением 0,5 бар в прямом контакте с реактором и помещают на высоте, ниже чем высота реактора, на 1 ч. All released gases are extracted into a gas bag under a slight pressure of 0.5 bar in direct contact with the reactor and placed at a height lower than the height of the reactor for 1 h.
c. Охлаждение и выход из печи:
Охлаждение в зоне С печи до температуры 120oC проводят в атмосфере, образующейся в результате разложения, со скоростью приблизительно 200oC/мин.c. Cooling and leaving the furnace:
Cooling in zone C of the furnace to a temperature of 120 ° C. is carried out in an atmosphere resulting from decomposition at a rate of approximately 200 ° C./min.
Масса полученного голубовато-черного порошка (VO2): 1,6680±0,0005 г.Mass of the obtained bluish-black powder (VO 2 ): 1.6680 ± 0.0005 g.
Рентгеновский спектр, ИК спектр и фотоснимок, сделанный с помощью электронного микроскопа с разверткой луча (SEM), продукта Примера 1 представлены на фиг. 3, 4 и 5 соответственно. An X-ray spectrum, an IR spectrum, and a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) of the product of Example 1 are shown in FIG. 3, 4 and 5, respectively.
На фиг. 4a представлен ИК спектр, записанный при температуре выше 68oC, а на фиг. 4b представлен ИК спектр, записанный при температуре ниже 68oC.In FIG. 4a shows an IR spectrum recorded at a temperature above 68 ° C, and in FIG. 4b presents the IR spectrum recorded at a temperature below 68 o C.
ПРИМЕР 2: Синтез нелигированного диоксида ванадия из предшественника ГВА, полученного промышленным способом
а. Предварительная дегазация ГВА:
2 г ГВА (Treibacher (Austria), Ref. Trocken ГВА 99%) осаждают в алюминиевой корзине в печи в зоне А (T=200oC). Первую откачку под вакуумом проводят в течение 15 мин.EXAMPLE 2: Synthesis of non-ligated vanadium dioxide from a precursor of GVA, obtained industrially
a. Preliminary degassing of GVA:
2 g of GVA (Treibacher (Austria), Ref. Trocken GVA 99%) is precipitated in an aluminum basket in a furnace in zone A (T = 200 o C). The first pumping under vacuum is carried out for 15 minutes
b. Термическое разложение ГВА и образование VO2.b. Thermal decomposition of GVA and the formation of VO 2 .
Затем корзину помещают непосредственно во вторую зону (В) печи, где температура составляет 600±5oC (скорость повышения температуры составляет приблизительно 250oC/мин).Then the basket is placed directly in the second zone (B) of the furnace, where the temperature is 600 ± 5 o C (the rate of temperature increase is approximately 250 o C / min).
Все выделенные газы извлекают в газовый мешок под небольшим давлением и в прямом контакте с реактором и помещают на высоте ниже, чем высота реактора, на 1 ч. All released gases are extracted into the gas bag under slight pressure and in direct contact with the reactor and placed at a height lower than the height of the reactor for 1 h.
c. Прокаливание диоксида ванадия:
Образец оставляют на 14 ч при температуре 600±5oC в реакторе в присутствии газов разложения.c. Vanadium dioxide calcination:
The sample is left for 14 hours at a temperature of 600 ± 5 o C in the reactor in the presence of decomposition gases.
d. Охлаждение и выход из печи:
Охлаждение проводят до температуры 120oC в атмосфере, образующейся в результате разложения, со скоростью приблизительно 200oC/мин.d. Cooling and leaving the furnace:
Cooling is carried out to a temperature of 120 ° C. in the atmosphere resulting from decomposition at a rate of approximately 200 ° C./min.
Масса полученного голубовато-черного порошка (VO2): 1,6689±0,0005 г.Mass of the resulting bluish-black powder (VO 2 ): 1.6689 ± 0.0005 g.
ПРИМЕР 3: Синтез нелигированного диоксида ванадия из предшественника ГВА, полученного промышленным способом
Используют полученный промышленным способом ГВА (Treibacher (Austria), Ref. ГВА Trocken 99%).EXAMPLE 3: Synthesis of non-ligated vanadium dioxide from a precursor of GVA, obtained industrially
Use industrially produced GVA (Treibacher (Austria), Ref. GVA Trocken 99%).
а и b. Дегазацию и термическое разложение ГВА проводят, как показано в Примере 2. a and b. The degassing and thermal decomposition of the GVA is carried out as shown in Example 2.
c. Прокаливание диоксида ванадия:
Образец вынимают и затем возвращают в реактор в зону А (T = 200oC). Затем сначала его помещают под вакуум на 15 мин. После этого образец помещают в зону B печи при температуре 800oC на пять часов.c. Vanadium dioxide calcination:
The sample is taken out and then returned to the reactor in zone A (T = 200 ° C.). Then it is first placed under vacuum for 15 minutes. After that, the sample is placed in zone B of the furnace at a temperature of 800 o C for five hours.
d. Охлаждение и выход из печи:
Охлаждение в зоне С печи до 120oC проводят в атмосфере, образующейся в результате разложения, со скоростью приблизительно 200oC/мин.d. Cooling and leaving the furnace:
Cooling in zone C of the furnace to 120 ° C. is carried out in an atmosphere resulting from decomposition at a rate of approximately 200 ° C./min.
Масса полученного голубовато-черного порошка (VO2):
1,6682±0,0005 г.The mass of the obtained bluish-black powder (VO 2 ):
1.6682 ± 0.0005 g.
ПРИМЕР 4: Синтез легированного диоксида ванадия формулы V1-xМxO2, x=0,01 и М=W
1. Получение предшественника ГВА с легирующим агентом:
Предшественник ГВА получают по методике, описанной в примере 1, но добавляя 0,459 вольфрамата аммония (Aldrich Ref. 32,238.5, чистота 99%, М= 265,88) перед добавлением 1N соляной кислоты.EXAMPLE 4: Synthesis of doped vanadium dioxide of the formula V 1-x M x O 2 , x = 0.01 and M = W
1. Obtaining a precursor of GVA with an alloying agent:
The precursor of GVA is prepared according to the procedure described in Example 1, but adding 0.459 ammonium tungstate (Aldrich Ref. 32,238.5, 99% purity, M = 265.88) before adding 1N hydrochloric acid.
Масса полученного продукта составляет 19,424 г (включая хлорид аммония). Продукт характеризуется диаграммой дифракции рентгеновских лучей и FTIR: кроме полос, обусловленных ГВА, присутствуют очень слабые полосы, обусловленные наличием вольфрамата. The mass of the obtained product is 19.424 g (including ammonium chloride). The product is characterized by an X-ray diffraction pattern and FTIR: in addition to the bands due to GWA, there are very weak bands due to the presence of tungstate.
II. Пиролиз предшественника
а. Предварительная дегазация легированного ГВА.II. Precursor Pyrolysis
a. Preliminary degassing of doped GVA.
2,000 г легированного ГВА, полученного описанным выше способом, осаждают в алюминиевой корзине в печи в зоне А (200oC). Первая откачка под вакуумом производится в течение 15 мин.2,000 g of doped GVA obtained as described above are precipitated in an aluminum basket in a furnace in zone A (200 ° C.). The first evacuation under vacuum is performed within 15 minutes.
b. Термическое разложение легированного ГВА и образование VO2, легированного вольфрамом.b. Thermal decomposition of doped GVA and the formation of VO 2 doped with tungsten.
Корзину после этого помещают непосредственно во вторую зону (В) печи, где температура составляет 600±5oC (скорость повышения температуры составляет приблизительно 250oC/мин).The basket is then placed directly in the second zone (B) of the furnace, where the temperature is 600 ± 5 ° C (the rate of temperature increase is approximately 250 ° C / min).
Все выделенные газы извлекаются в газовый мешок под небольшим давлением и в непосредственном контакте с реактором и помещают на высоте ниже высоты реактора. All released gases are extracted into the gas bag under slight pressure and in direct contact with the reactor and placed at a height below the height of the reactor.
c. Прокаливание диоксида ванадия. c. Vanadium dioxide calcination.
Образец выдерживают при температуре 600oC в течение 14 ч.The sample is kept at a temperature of 600 o C for 14 hours
d. Охлаждение и выход из печи. d. Cooling and leaving the furnace.
Охлаждение в зоне С печи до 120oC со скоростью приблизительно 200oC/мин проводят под атмосферой, образующейся в результате разложения.Cooling in zone C of the furnace to 120 ° C. at a rate of approximately 200 ° C./min is carried out under the atmosphere resulting from decomposition.
Масса полученного голубовато-черного порошка (VO2) : 1,669±0,001 г.The mass of the obtained bluish-black powder (VO 2 ): 1,669 ± 0,001 g
ИК спектр и SEM-микрофотография продукта Примера 4 представлены на фиг. 6 и 7 соответственно. На фиг. 6a представлен ИК спектр, записанный при температуре выше 68oC, а на фиг. 6b - ИК спектр, записанный при температуре ниже 68oC.The IR spectrum and SEM micrograph of the product of Example 4 are shown in FIG. 6 and 7, respectively. In FIG. 6a shows an IR spectrum recorded at a temperature above 68 ° C, and FIG. 6b - IR spectrum recorded at a temperature below 68 o C.
ПРИМЕР 5: Синтез легированного диоксида ванадия формулы V1-xMxO2, где x= 0,01 и M=W, из предшественника ГВА, полученного промышленным способом
1. Введение легирующего агента
20 г ГBA вносят в мельницу в 25 мл воды для того, чтобы получить вязкую пасту. Пасту затем подвергают первому измельчению, цель которого гомогенизировать дисперсию ГВА в водной среде.EXAMPLE 5: Synthesis of doped vanadium dioxide of the formula V 1-x M x O 2 , where x = 0.01 and M = W, from a precursor of GVA obtained by industrial methods
1. The introduction of an alloying agent
20 g of HBA are introduced into the mill in 25 ml of water in order to obtain a viscous paste. The paste is then subjected to first grinding, the purpose of which is to homogenize the dispersion of GWA in an aqueous medium.
Вольфрамат аммония представляет собой белый порошок, растворимый в воде. 0,539 г этого порошка добавляют к измельчающейся пасте и дисперсию продолжают в течение нескольких минут. Ammonium tungstate is a white powder, soluble in water. 0.539 g of this powder is added to the grinding paste and the dispersion is continued for several minutes.
Полученную таким образом смесь сушат под вакуумом или в печи при температуре 200oC.The mixture thus obtained is dried under vacuum or in an oven at a temperature of 200 o C.
II. Пиролиз легированного предшественника ГВА
Пиролиз проводят при условиях, подробно описанных в Примере 2, выполняя прокаливание при температуре 800oC в течение 5 ч.II. Pyrolysis of the doped precursor of GVA
Pyrolysis is carried out under the conditions described in detail in Example 2, performing calcination at a temperature of 800 o C for 5 hours
Масса полученного голубовато-черного порошка (VO2) : 1,670±0,001 г.Mass of the obtained bluish-black powder (VO 2 ): 1.670 ± 0.001 g.
ПРИМЕР 6: Синтез легированного диоксида ванадия формулы V1-xMxO2, где x= 0,02 и M=W
1. Введение легирующего агента
Проводят по методике примера 5 из 20 г ГВА (Treibacher, Aistria, Ref. ГВА, Troken 99%). Масса введенного вольфрамата аммония составляет 1,089 г.EXAMPLE 6: Synthesis of doped vanadium dioxide of the formula V 1-x M x O 2 , where x = 0.02 and M = W
1. The introduction of an alloying agent
Conducted according to the method of example 5 of 20 g of GWA (Treibacher, Aistria, Ref. GWA, Troken 99%). The weight of the introduced ammonium tungstate is 1.089 g.
II. Пиролиз легированного предшественника ГВА
Пиролиз проводят в условиях, описанных выше в Примере 5. Масса полученного голубовато-черного порошка (VO2) : 1,671±0,001 г.II. Pyrolysis of the doped precursor of GVA
Pyrolysis is carried out under the conditions described above in Example 5. Mass of the obtained bluish-black powder (VO 2 ): 1,671 ± 0,001 g.
ПРИМЕР 7: Исследование пленок и оптические измерения
Получают сухие пленки, которые содержат VO2, легированный или нет, 1% вольфрама (V1-xM2O2, где x=0,01 и M=W) (фаза растворителя), следующим образом.EXAMPLE 7: Film Research and Optical Measurements
Dry films are obtained which contain VO 2 , whether or not doped, 1% tungsten (V 1-x M 2 O 2 , where x = 0.01 and M = W) (solvent phase), as follows.
1) Получение лака
Эмпирическая формула лака (см. табл. 3 в конце описания).1) Getting varnish
The empirical formula of varnish (see table. 3 at the end of the description).
Solvantar S:340 и Уайт спирит 17% взвешивают и помещают в стакан, затем при перемешивании добавляют Rlexigum P 675, после чего смесь оставляют перемешиваться до получения полной гомогенизации. Solvantar S: 340 and White Spirit 17% are weighed and placed in a glass, then Rlexigum P 675 is added with stirring, after which the mixture is left to mix until complete homogenization.
2) Введение VO2.2) Introduction of VO 2 .
100 г лака взвешивают и помещают в стакан. 100 g of varnish are weighed and placed in a glass.
1 г VO2 (легированного или нелигированного) добавляют при перемешивании. Перемешивание продолжают со скоростью 1500 об/мин в течение по меньшей мере 15 мин до получения полной гомогенизации. Измельчение проводят с помощью мельницы со стеклянными микросферами.1 g of VO 2 (doped or non-ligated) is added with stirring. Stirring is continued at a speed of 1500 rpm for at least 15 minutes until complete homogenization. Grinding is carried out using a mill with glass microspheres.
3) Применение. 3) Application.
Полученное таким образом покрытие наносят на стеклянную пластину с помощью ручного аппликатора, который позволяет осаждение толщиной 50 мкм во влажном состоянии. The coating thus obtained is applied to the glass plate using a manual applicator, which allows deposition of a thickness of 50 μm in the wet state.
Сушку проводят при комнатной температуре. Drying is carried out at room temperature.
Такие пленки характеризуют посредством следующих методов:
-FTIR- спектроскопия (инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием,
- оптические измерения с помощью светодозирования (измерения светового потока).Such films are characterized by the following methods:
FTIR spectroscopy (Fourier transform infrared spectroscopy,
- optical measurements using light dosing (measurement of luminous flux).
4) Результаты
a. Исследование превращения методом FTIR-спектроскопии.4) Results
a. FTIR spectroscopy conversion study.
Свободные пленки получают нанесением на стекло, сушкой и отделением от подложки. Free films are prepared by glass coating, drying and separation from the substrate.
Свободные пленки исследуются при помощи FTIR на пропускание и на определение ослабленного полного отражения (ATR). Переход "изолирующий-металл" диоксида ясно демонстрируется в процессе нагревания и охлаждения путем исчезновения и повторного появления абсорбционных линий благодаря VO2 при Tt= 66±2oC для пленки, которая содержит нелегированный VO2 и при Tt=±2oC для пленки, которая содержит VO2, легированный 1% вольфрама.Free films are examined using FTIR for transmission and for the determination of attenuated total reflection (ATR). The insulating-metal transition of the dioxide is clearly demonstrated during heating and cooling by the disappearance and reappearance of absorption lines due to VO 2 at T t = 66 ± 2 o C for a film that contains undoped VO 2 and at T t = ± 2 o C for a film that contains VO 2 doped with 1% tungsten.
На фиг. 8a и 8b представлено трехмерное изменение абсорбционных линий в процессе нагревания пленки (фиг. 8a), затем охлаждения (фиг. 8b) для пленки, которая содержит нелегированный VO2. Можно видеть, что только линии полимера остаются неизменными.In FIG. 8a and 8b show a three-dimensional change in the absorption lines during heating of the film (FIG. 8a), then cooling (FIG. 8b) for a film that contains undoped VO 2 . It can be seen that only the polymer lines remain unchanged.
b. Электронный микроскоп с разверткой луча. b. Scanning electron microscope.
- С помощью электронного микроскопа можно, с одной стороны, характеризовать распределение зерен VO2 в сухой пленке,
- с другой стороны, проводить точное измерение толщины.- Using an electron microscope, on the one hand, it is possible to characterize the distribution of VO 2 grains in a dry film,
- on the other hand, to carry out an accurate measurement of thickness.
c. Оптическое измерение с помощью светодозирования. c. Optical measurement using light dosing.
Устройство, показанное на фиг. 9, для измерения солнечного потока было разработано специально для демонстрации термохромного превращения пленок в ближней полосе ИК-спектра. Принцип действия был изложен в публикации в международном обзоре (J.C. Valmalette et al. Solar Energy Materials, 1994). The device shown in FIG. 9, for measuring solar flux, it was developed specifically to demonstrate the thermochromic transformation of films in the near-infrared region. The principle of operation was described in a publication in an international review (J.C. Valmalette et al. Solar Energy Materials, 1994).
Искусственный источник света (11) состоит из галогеновой лампы мощностью 50 Вт, максимальное излучение которой центрируют на 1 мкм. Образцы представляют собой сложные пленки или покрытия (13) диаметром 58 мм, осажденные на стеклянную подложку (16) и размещенные напротив источника (11) и детектора (10), который измеряет световой поток с длиной волны от 0,3 до 2,8 мкм. Мультиметер (15) показывает величину напряжения, производимого детектором (10). Каждый образец может быть нагрет или охлажден воздушным потоком (12), и температуру пленки измеряют с помощью термопары, соединенной с термометром (14). An artificial light source (11) consists of a 50 W halogen lamp, the maximum radiation of which is centered at 1 μm. The samples are complex films or coatings (13) with a diameter of 58 mm deposited on a glass substrate (16) and placed opposite the source (11) and detector (10), which measures the light flux with a wavelength of 0.3 to 2.8 μm . The multimeter (15) shows the magnitude of the voltage produced by the detector (10). Each sample can be heated or cooled by air flow (12), and the film temperature is measured using a thermocouple connected to a thermometer (14).
Результаты эксперимента позволяют получить три оптические шкалы, непосредственно связанные со способом изготовления пленки и качеством перехода. The experimental results make it possible to obtain three optical scales directly related to the method of manufacturing the film and the quality of the transition.
Исследование каждой из пленок включает
- непосредственное измерение излучения источника (без образца),
- стандартизацию от полупрозрачной пленки, которая включает нетермохромный черный пигмент, при помощи низкотемпературного и высокотемпературного измерения,
- измерение на одной стеклянной пластине I',
- измерение холодной пленки (T<Tt):Icold',
- измерение горячей пленки (T>Tt):Ihot.Examination of each of the films includes
- direct measurement of the radiation of the source (without sample),
- standardization from a translucent film, which includes a non-thermochromic black pigment, using low-temperature and high-temperature measurement,
- measurement on a single glass plate I ',
- measurement of a cold film (T <T t ): I cold ',
- measurement of a hot film (T> T t ): I hot .
С помощью вычисления получают три шкалы (в области солнечного спектра детектора):
- непрозрачность
- относительная эффективность (1-(Ihot/Icold), выраженная в %,
- абсолютную эффективность (Ihot-Icold) в стандартных единицах: W м-2.Using the calculation, three scales are obtained (in the region of the solar spectrum of the detector):
- opacity
- relative efficiency (1- (I hot / I cold ), expressed in%,
- absolute efficiency (I hot -I cold ) in standard units: W m -2 .
Получены следующие результаты (величины потока, пропущенного в холодной пленке, выражены как функция случайного излучения 1,000W м-2).The following results were obtained (the values of the flux transmitted in a cold film are expressed as a function of random radiation of 1,000 W m -2 ).
Сухая пленка толщиной 10 мкм, которая содержит массовую фракцию нелегированного VO2, равную M.F. = 0,01.A dry film with a thickness of 10 μm, which contains a mass fraction of undoped VO 2 equal to MF = 0.01.
- непрозрачность = 34±2%
- Поток, прошедший в холодной пленке (T<Tt=66oC)=662W м-2.- opacity = 34 ± 2%
- The stream passed in a cold film (T <T t = 66 o C) = 662 W m -2 .
- Поток, прошедший в горячей пленке (T>Tt=66oC)=606W м-2.- The stream passed in the hot film (T> T t = 66 o C) = 606W m -2 .
- Относительная эффективность = 8,5%. - Relative efficiency = 8.5%.
- Усиление абсолютной эффективности = 56W м-2.- Amplification of absolute efficiency = 56W m -2 .
Сухая пленка толщиной 10 мкм, которая содержит массовую фракцию нелегированного VO2, равную M.F. = 0,025.A dry film with a thickness of 10 μm, which contains a mass fraction of undoped VO 2 equal to MF = 0.025.
- непрозрачность = 40±2%
- Поток, прошедший в холодной пленке (T<Tt=66oC)=631W м-2.- opacity = 40 ± 2%
- The stream passed in a cold film (T <T t = 66 o C) = 631W m -2 .
- Поток, прошедший в горячей пленке (T>Tt=66oC)=527W м-2.- The stream passed in the hot film (T> T t = 66 o C) = 527W m -2 .
- Относительная эффективность = 16,5%
- Усиление абсолютной эффективности = 104W м-2.- Relative efficiency = 16.5%
- Amplification of absolute efficiency = 104W m -2 .
Сухая пленка толщиной 10 мкм, которая содержит массовую фракцию нелегированного VO2, равную M.F. = 0,05.A dry film with a thickness of 10 μm, which contains a mass fraction of undoped VO 2 equal to MF = 0.05.
- непрозрачность = 63%
- Поток, прошедший в холодной пленке (T<Tt=66oC)=270W м-2.- opacity = 63%
- The stream passed in a cold film (T <T t = 66 o C) = 270W m -2 .
- Поток, прошедший в горячей пленке (T>Tt=66oC)=186W м-2.- The stream passed in the hot film (T> T t = 66 o C) = 186W m -2 .
- Относительная эффективность = 31,1%
- Усилие абсолютной эффективности = 84W м-2.- Relative efficiency = 31.1%
- Effort of absolute efficiency = 84W m -2 .
Сухая пленка толщиной 10 мкм, которая содержит массовую фракцию легированного 1% вольфрама VO2, равную M.F. 0,005±0,001.A dry film with a thickness of 10 μm, which contains a mass fraction of doped 1% tungsten VO 2 equal to MF 0.005 ± 0.001.
- непрозрачность = 68±2%
- Поток, прошедший в холодной пленке (T<Tt=66oC)=708W м-2.- opacity = 68 ± 2%
- The stream passed in a cold film (T <T t = 66 o C) = 708W m -2 .
- Поток, прошедший в горячей пленке (T>Tt=66oC)=635W м-2.- The stream passed in the hot film (T> T t = 66 o C) = 635W m -2 .
- Относительная эффективность = 31,1%
- Усиление абсолютной эффективности = 73 W м-2.- Relative efficiency = 31.1%
- Strengthening absolute efficiency = 73 W m -2 .
Эти результаты показывают, что объем фракции пигмента имеет прямое влияние на
- термическое усиление в процессе его превращения,
- непрозрачность лакового листа.These results show that the volume of the pigment fraction has a direct effect on
- thermal strengthening in the process of its transformation,
- the opacity of the lacquer sheet.
ПРИМЕР 8: Изучение размера частицы
Это изучение проводят подсчетом на электронном микроскопе в некоторых образцах пленок, изготовленных с нелегированным VO2, полученным в соответствии с Примерами 1 и 2. Пленки получены в соответствии со способом Примера 7.EXAMPLE 8: Study of particle size
This study is carried out by counting on an electron microscope in some samples of films made with undoped VO 2 obtained in accordance with Examples 1 and 2. The films were obtained in accordance with the method of Example 7.
Результаты приведены в табл. 4 и 5 (см. в конце описания). The results are shown in table. 4 and 5 (see the end of the description).
Claims (13)
V1-xMxO2,
где 0 ≅ x ≅ 0,05;
М представляет собой легирующий металл,
отличающиеся тем, что указанные микрочастицы имеют размер менее 5 мкм, предпочтительно 0,1 - 0,5 мкм и проявляют термохромные свойства в результате структурного изменения.1. Microparticles of vanadium dioxide of the formula
V 1-x M x O 2 ,
where 0 ≅ x ≅ 0.05;
M is an alloy metal
characterized in that said microparticles have a size of less than 5 microns, preferably 0.1-0.5 microns and exhibit thermochromic properties as a result of a structural change.
V1-xMxO2,
где М представляет собой металл, выбранный из переходных элементов, обладающих ионным радиусом, большим чем у ванадия, таких как Nb или Ta, или электронным вкладом, таким как у Mo и W.2. Microparticles according to claim 1 of the formula
V 1-x M x O 2 ,
where M is a metal selected from transition elements having an ionic radius greater than that of vanadium, such as Nb or Ta, or an electronic contribution, such as Mo and W.
V1-xMxO2,
где x принимает значения в интервале от 0 до 0,02.3. Microparticles according to claim 1 or 2 of the formula
V 1-x M x O 2 ,
where x takes values in the range from 0 to 0.02.
V1-xMxO2,
где М представляет собой легирующий металл;
0 ≅ x ≅ 0,05,
пиролизом легированного или нелигированного гексаванадата аммония, отличающийся тем, что указанный пиролиз проводят при температуре в интервале приблизительно 400 - 650oС при скорости увеличения температуры по меньшей мере 100oС/мин и газы, образующиеся в результате указанного пиролиза, поддерживают в ограниченном объеме и в непосредственном контакте с реакционной средой в течение периода времени, по меньшей мере, 0,5 ч, предпочтительно 1 ч.5. A method of obtaining particles of vanadium dioxide of the formula
V 1-x M x O 2 ,
where M is an alloying metal;
0 ≅ x ≅ 0.05,
pyrolysis of doped or non-ligated ammonium hexavanadate, characterized in that said pyrolysis is carried out at a temperature in the range of about 400 - 650 ° C at a rate of temperature increase of at least 100 ° C / min and the gases resulting from said pyrolysis are kept in a limited volume and in direct contact with the reaction medium for a period of at least 0.5 hours, preferably 1 hour
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9413445A FR2726545B1 (en) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | VANADIUM DIOXIDE MICROPARTICLES, PROCESS FOR OBTAINING SUCH MICROPARTICLES AND THEIR USE, IN PARTICULAR FOR SURFACE COATINGS |
FR9413445 | 1994-11-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97109842A RU97109842A (en) | 1999-05-20 |
RU2162057C2 true RU2162057C2 (en) | 2001-01-20 |
Family
ID=9468657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97109842/12A RU2162057C2 (en) | 1994-11-09 | 1995-11-03 | Vanadium dioxide microparticles, method of preparation thereof, more particularly surface coatings |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0790959A1 (en) |
JP (1) | JPH10508573A (en) |
KR (1) | KR970707045A (en) |
CN (1) | CN1058469C (en) |
AU (1) | AU4119596A (en) |
CA (1) | CA2204910A1 (en) |
FR (1) | FR2726545B1 (en) |
RU (1) | RU2162057C2 (en) |
WO (1) | WO1996015068A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602896C1 (en) * | 2015-07-28 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of producing vanadium dioxide nanoparticles |
RU2610866C1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-02-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method for ammonium vanadate preparation |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002285651A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Wall structure |
FR2856802B1 (en) * | 2003-06-26 | 2005-10-14 | France Etat Armement | FLEXIBLE MATERIAL WITH OPTICAL CONTRAST IN INFRARED |
CN1303169C (en) * | 2004-10-28 | 2007-03-07 | 中山大学 | Intelligent vanadium dioxide solar temperature control coating |
CN1321067C (en) * | 2005-04-25 | 2007-06-13 | 四川大学 | Composite mixed vanadium dioxide nano powder material and its preparation process |
CN1304299C (en) * | 2005-04-25 | 2007-03-14 | 四川大学 | Process for preparing vanadium dioxide nano powder |
CN100384747C (en) * | 2005-12-16 | 2008-04-30 | 大连理工大学 | Method for preparing high purity vanadium dioxide particles |
CN100421844C (en) * | 2006-12-11 | 2008-10-01 | 武汉大学 | Preparing process for vanadium dioxide powder |
JP5476581B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-04-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Thermochromic fine particles, dispersion thereof, production method thereof, and light control paint, light control film and light control ink |
WO2010090274A1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Fine particles, process for producing same, and coating material, film and ink each containing the fine particles |
CN102120615B (en) * | 2011-01-21 | 2012-10-31 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Vanadium dioxide-doped powder and dispersion, and preparation method and application thereof |
EP2666754B1 (en) | 2011-01-21 | 2018-03-07 | Shanghai Institute Of Ceramics, Chinese Academy Of Science | Preparation of a doped vo2 powder |
CN103073942B (en) * | 2012-01-19 | 2014-09-10 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Vanadium dioxide composite powder and preparation method thereof |
CN103073943B (en) | 2012-01-19 | 2014-09-17 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Vanadium dioxide intelligent temperature control coating |
CN103073941B (en) * | 2012-01-19 | 2014-09-10 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Vanadium dioxide powder slurry and preparation method thereof |
CN104276603A (en) * | 2013-07-08 | 2015-01-14 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Method for adjusting band gap of vanadium dioxide film |
JP6256596B2 (en) * | 2014-03-31 | 2018-01-10 | 株式会社村田製作所 | Vanadium oxide and method for producing the same |
CN104022286B (en) * | 2014-06-24 | 2016-08-24 | 武汉理工大学 | Porous VO2nano wire and its preparation method and application |
JP6032686B2 (en) * | 2015-01-21 | 2016-11-30 | 国立研究開発法人理化学研究所 | Heat storage material |
JPWO2017138264A1 (en) * | 2016-02-09 | 2018-11-29 | コニカミノルタ株式会社 | Method for producing vanadium dioxide particles |
CN112209440A (en) * | 2020-10-16 | 2021-01-12 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | Process for preparing M-phase vanadium dioxide nano powder |
CN116119713B (en) * | 2022-12-13 | 2024-10-29 | 攀钢集团研究院有限公司 | Preparation method of porous nano vanadium oxide, porous nano vanadium oxide and application |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD126414A1 (en) * | 1976-06-30 | 1977-07-13 | ||
JPH0742114B2 (en) * | 1986-02-25 | 1995-05-10 | 新興化学工業株式会社 | Vanadium lower oxide manufacturing method |
US4957725A (en) * | 1988-07-05 | 1990-09-18 | The Johns Hopkins University | Vanadium dioxide formed by the sol-gel process |
-
1994
- 1994-11-09 FR FR9413445A patent/FR2726545B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-11-03 RU RU97109842/12A patent/RU2162057C2/en active
- 1995-11-03 JP JP8515780A patent/JPH10508573A/en active Pending
- 1995-11-03 EP EP95939322A patent/EP0790959A1/en not_active Withdrawn
- 1995-11-03 WO PCT/FR1995/001450 patent/WO1996015068A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-11-03 CN CN95196132A patent/CN1058469C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-03 CA CA002204910A patent/CA2204910A1/en not_active Abandoned
- 1995-11-03 KR KR1019970703141A patent/KR970707045A/en not_active Application Discontinuation
- 1995-11-03 AU AU41195/96A patent/AU4119596A/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602896C1 (en) * | 2015-07-28 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of producing vanadium dioxide nanoparticles |
RU2610866C1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-02-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method for ammonium vanadate preparation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970707045A (en) | 1997-12-01 |
CA2204910A1 (en) | 1996-05-23 |
CN1058469C (en) | 2000-11-15 |
EP0790959A1 (en) | 1997-08-27 |
AU4119596A (en) | 1996-06-06 |
CN1162949A (en) | 1997-10-22 |
JPH10508573A (en) | 1998-08-25 |
FR2726545A1 (en) | 1996-05-10 |
WO1996015068A1 (en) | 1996-05-23 |
FR2726545B1 (en) | 1997-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2162057C2 (en) | Vanadium dioxide microparticles, method of preparation thereof, more particularly surface coatings | |
Djaoued et al. | Study of anatase to rutile phase transition in nanocrystalline titania films | |
Naceur et al. | Annealing effects on microstructural and optical properties of nanostructured-TiO2 thin films prepared by sol–gel technique | |
Jlassi et al. | Optical and electrical properties of nickel oxide thin films synthesized by sol–gel spin coating | |
Joy et al. | Effects of annealing temperature on the structural and photoluminescence properties of nanocrystalline ZrO2 thin films prepared by sol–gel route | |
Cernea et al. | Structural and thermoluminescence properties of undoped and Fe-doped-TiO 2 nanopowders processed by sol–gel method | |
Barrera et al. | Cobalt oxide films grown by a dipping sol-gel process | |
US6358307B1 (en) | Vanadium dioxide microparticles, method for preparing same, and use thereof, in particular for surface coating | |
Montenero et al. | Structural and Electrical Properties of Sol–Gel‐processed CdTiO3 Powders and Films | |
Matuyama | Pyrolysis of graphitic acid | |
Bansal | Low-temperature synthesis, pyrolysis and crystallization of tantalum oxide gels | |
Iaiche et al. | Effect of solution concentration on ZnO/ZnAl2O4 nanocomposite thin films formation deposited by ultrasonic spray pyrolysis on glass and si (111) substrates | |
Choppali et al. | Structural and optical properties of nanocrystalline ZnO thin films synthesized by the citrate precursor route | |
Mechiakh et al. | Analysis of optical and structural properties of sol–gel TiO2 thin films | |
Gatea | Effect of High Temperature on Thermal Analysis, Structure and Morphology of CeO2 Nanoparticles Prepared by Hydrothermal Method | |
Luk et al. | Characterization of strontium barium niobate films prepared by sol–gel process using 2-methoxyethanol | |
Bansal | Synthesis and thermal evolution of structure in alkoxide-derived niobium pentoxide gels | |
Djaoued et al. | The effect of poly (ethylene glycol) on the crystallisation and phase transitions of nanocrystalline TiO2 thin films | |
Sujatha et al. | Synthesis, characterization of nano tin oxide via co-precipitation method | |
Chikwenze et al. | Properties of lead selenide films deposited by chemical bath method | |
Buba et al. | Optical and electrical properties of chemically deposited ZnO thin films | |
Rahmawaty et al. | Optical properties and microstructure rietveld analysis of CeO2-doped SrTiO3 thin film | |
Allag et al. | Study of Erbium Doping Effect on Structural, Morphological and Optical Properties of Dip Coated ZnO Under Alkaline Conditions | |
Murayama et al. | Visible-light-induced superhydrophilicity of crystallized WO 3 thin films fabricated by using a newly isolated W 6+ complex salt of citric acid | |
Viswanath et al. | Preparation and study of YSTZ-Al2O3 nanocomposites |