电致变色氧化钨黄色三氧化钨WO3变色玻璃

电致变色氧化钨黄色三氧化钨WO3变色玻璃

薄膜镀层会因为吸收外来的能量而使薄膜颜色改变这种材料称之为电致色变材料，三氧化钨膜的电致变色作用与其微观结构有密切关系。

黄色氧化钨即三氧化钨，是无机电致变色材料的典型代表。其原理是通过改变电流的大小调节透光率，实现从透明到不透明的调光。

关于WO3薄膜的电致变色机理，目前引用最广泛的就是Faughnan提出的价间跃迁理论，即因外加电场的作用，电子和阳离子矿分别从薄膜两侧同时注入WO3中，电子被W原子俘获形成局域态，金属离子M+则驻留在此区域形成深蓝色钨青铜化合物Mx WO3，在Mx WO3中存在不同价态的W离子，电子在邻近不同价态W原子之间的跃迁导致WO3薄膜颜色发生变化。

其电化学过程如下式所示： WO3 (无色) +xM+xeMx WO3（深蓝色）

黄色氧化钨电致变色薄膜是利用三氧化钨的电致变色特性，以物理气相沉积、化学气相沉积、电子束蒸镀法等多种方法进行制备，成本低廉、循环可逆性好、光学性能好、颜色变换快等优势，可用于智能窗、建筑玻璃、汽车后视镜及其它领域。

采用射频磁控溅镀法制备陶瓷靶三氧化钨薄膜的步骤如下：
1. 基材在使用前先将导电玻璃ITO做清洁，顺序为使用去离子水、酒精、丙酮以超音波震荡机各震荡15分钟清除表面污渍及有机物；
2. 取出试片吹干，迅速放入真空腔中准备溅镀；
3. 基材置入真空室后，先以机械回转泵抽至3×10-3左右，再使用冷凝帮浦抽至2×10-6以下持续半小时，并且加热基板到实验温度，此时导入Ar气氛O2氧气在不同的氧气氛下沉积，靶材表面溅镀前处理以去除杂质及氧化层，调整溅射功率到（100W）。