氧化鎢是一種氧空位金屬氧化物,化學(xué)式為WO3-x。根據(jù)氧含量的不同,其可以分為黃色氧化鎢(WO3)、藍(lán)色氧化鎢(WO2.90)、紫色氧化鎢(WO2.72)、白色氧化鎢(WO2.72)和棕褐色氧化鎢(WO2)。它們由于分子結(jié)構(gòu)不同,所以物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也有所區(qū)別。
WO3是鎢氧化物中較為穩(wěn)定的一種粉末,比重7.16g/cm3,熔點(diǎn)1473℃,沸點(diǎn)1750℃,850℃時(shí)易升華,不溶于水和除氫氟酸外的無機(jī)酸,能溶于堿性溶液,顏色特殊,但通常為黃色。晶體尺寸約1.5um,為黃色;晶體尺寸約15um,為綠色。結(jié)構(gòu)取決于溫度,單斜結(jié)構(gòu)最常見。
WO2.90是最常見的一種藍(lán)色氧化鎢,其中鎢含量在80.00%~80.80%之間,密度在2.4~2.8g/cm3,粒度在12~19um之間,顏色受光照影響,光照下為淡藍(lán),黑暗下為深藍(lán)。
WO2.72與其它的氧化鎢結(jié)構(gòu)區(qū)別較大,固有晶形為針狀和棒狀,因而具有豐富的裂紋、較大的空隙、較低的松裝密度等特點(diǎn)。
WO2是一種不穩(wěn)定的化合物,在氧化條件下易被氧化成WO3,在還原條件下易被還原成金屬W。其在10.9~1.1g/cm3之間,熔點(diǎn)在1500~1600℃之間,沸點(diǎn)約1730℃,不溶于水、堿溶液、鹽酸和稀硫酸。
一般來說,氧化鎢是以仲鎢酸氨為原料,在煅燒和還原的環(huán)境下生成的產(chǎn)物。根據(jù)氧含量的不同,煅燒時(shí)間、煅燒溫度、還原時(shí)間、還原氣體濃度等因素都是有區(qū)別的。
氧化鎢因有良好的電致變色、光致變色、近紅外線吸收特性、紫外線阻隔作用,而能很好地作為智能玻璃、隔熱涂料等化工品的添加劑;因有顯著表面效應(yīng)、優(yōu)異氣敏特性、半導(dǎo)體效應(yīng),而成為氣敏和濕敏材料的優(yōu)選;因由較高理論比容量、較好電化學(xué)性能,而成為鋰離子電池負(fù)極材料的優(yōu)選??偟膩碚f,鎢氧化物的用途非常廣泛,除了能有上述的用途外,還可以作為石油化工的催化劑、油漆的著色劑、防火面料的添加劑、鎢制品和硬質(zhì)合金的主要原料等。