Chế tạo vật liệu VO2 pha tạp W có nhiệt độ chuyển pha thấp định hướng ứng dụng trong ngụy trang nhiệt chủ động
141 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.109.2026.63-69Từ khóa:
Ngụy trang ảnh nhiệt chủ động; Tổng hợp đốt cháy; VO2 pha tạp W.Tóm tắt
Nghiên cứu này trình bày quá trình tổng hợp và đánh giá nhiệt độ chuyển pha của vật liệu VO2 pha tạp bằng W. Sử dụng phương pháp tổng hợp đốt cháy kết hợp với sự hỗ trợ của vi sóng, vật liệu được chế tạo thành công với độ đồng đều cao về kích thước hạt, trong khi thời gian tiến hành được rút ngắn. Thành phần pha của vật liệu được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), cho thấy với mức độ pha tạp nhất định, vật liệu có sự thay đổi cấu trúc từ đơn nghiêng sang tứ phương (ở nhiệt độ thường). Hình thái học của VO2 chế tạo được được đánh giá bằng phương pháp hiển vi điện tử quét SEM, cho thấy kích thước hạt đồng nhất và nhỏ hơn 200 nm. Kết quả phân tích nhiệt vi sai của vật liệu cho thấy nhiệt độ chuyển pha của vật liệu VO2 tinh khiết là 67.2 °C, trong khi đó, việc bổ sung lượng pha tạp của W tăng dần (từ 1% lên 2%) làm nhiệt độ chuyển pha giảm (từ 44.2 °C xuống 22.3 °C). Việc kiểm soát tốt nhiệt độ chuyển pha là mấu chốt để đưa vật liệu vào ứng dụng trong lĩnh vực ngụy trang ảnh nhiệt chủ động.
Tài liệu tham khảo
[1]. H. Ji et al., “Infrared thermochromic properties of monoclinic VO2 nanopowders using a malic acid-assisted hydrothermal method for adaptive camouflage”, RSC Adv., Vol. 7, pp. 5189–5194, (2017). DOI: https://doi.org/10.1039/C6RA26731A
[2]. M.E.A. Warwick and R. Binions, “Advances in thermochromic vanadium dioxide films”, J. Mater. Chem. A, Vol. 2, pp. 3275–3292, (2014). DOI: https://doi.org/10.1039/C3TA14124A
[3]. Wen C et al., “A review of the preparation, properties and applications of VO2 thin films with the reversible phase transition”, Front. Mater., Vol. 11, art. no. 1341518, (2024). DOI: https://doi.org/10.3389/fmats.2024.1341518
[4]. H.T. Zhang et al., “Imprinting of local metallic states into VO2 with ultraviolet light”, Adv. Funct. Mater., Vol. 26, pp. 6612–6618, (2016). DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.201601890
[5]. D. Ruzmetov, K.T. Zawilski, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, “Structure-functional property relationships in rf-sputtered vanadium dioxide thin films”, J. Appl. Phys., Vol. 102, art. no. 113715, (2007). DOI: https://doi.org/10.1063/1.2817818
[6]. M.E.A. Warwick, I. Ridley, and R. Binions, “Thermochromic vanadium dioxide thin films from electric field assisted aerosol assisted chemical vapour deposition”, Sol. Energy Mater. Sol. C, Vol. 143, pp. 592–600, (2015). DOI: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.01.025
[7]. L. Mathevula et al., “Thermochromic VO2 on zinnwaldite mica by pulsed laser deposition”, Appl. Surf. Sci., Vol. 314, pp. 476–480, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.07.035
[8]. M.M. Seyfouri and R. Binions, “Sol-gel approaches to thermochromic vanadium dioxide coating for smart glazing application”, Sol. Energy Mater. Sol. C, Vol. 159, pp. 52–65, (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2016.08.035
[9]. Delaram Mahmoudi, Mansour Soltanieh, and Hossein Aghajani, “Low-cost solution combustion synthesis of monoclinic VO2(M) for thermochromic smart windows: Optimization, characterization, and simulation”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 1037, art. no. 182199, (2025). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.182199
[10]. H. Wu et al., “Direct synthesis of vanadium oxide nanopowders by the combustion approach”, Chemical Physics Letters, Vol. 706, pp. 7–13, (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cplett.2018.05.064
[11]. N. Wang et al., “Single-Crystalline W-Doped VO2 Nanobeams with Highly Reversible Electrical and Plasmonic Responses Near Room Temperature”, Advanced Materials Interfaces, Vol. 3, no. 16, pp. 160-164, (2016). DOI: https://doi.org/10.1002/admi.201600164
