五氧化三鈦（Ti3O5）是利用先進(jìn)真空燒結(jié)技術(shù)生產(chǎn)加工而成的光學(xué)鍍膜材料之一， 不溶于水，具有高折射率、電阻小、附著力強(qiáng)、不容易噴濺的優(yōu)點(diǎn)，采用電子槍蒸鍍方式，成膜后光學(xué)表面光潔度佳，運(yùn)用領(lǐng)域包含濾光片、冷光源涂層、增透膜、多層膜等。

性質(zhì)與應(yīng)用

五氧化三鈦(Ti3O5)晶體屬于斜方晶系，密度?4.60g/cm3，熔點(diǎn)?1760°C Ji3O5是鈦的低價(jià)系列氧化物中相對(duì)穩(wěn)定的化合物，具有類金屬特性，在常溫下具有很高的導(dǎo)電性，與貴金屬電極材料相比，它價(jià)格低廉、耐酸堿腐蝕性強(qiáng)，因此可以用作電極材料來替代貴金屬。目前，Ti3O5主要作為二氧化鈦(T12)涂層的蒸鍍靶材廣泛應(yīng)用在光電子器件的制造中，如顯示技術(shù)、成像技術(shù)、光輸出和光集成的器件等。T12膜層在可見光和近紅外光譜范圍內(nèi)具有很高的折射率、良好的穩(wěn)定性和牢固性。

生長Ti3O5晶體的方法

前期，人們主要用T12膜料來蒸鍍T12涂層，但T12膜料在加熱和預(yù)熔的過程中會(huì)釋放大量的氧氣，即使進(jìn)行充分的預(yù)熱，濺射還是不可避免的，并且很難得到膜厚均一、折射率穩(wěn)定的膜層。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)T12膜料預(yù)熔后其化學(xué)組成約為Ti3O5，從而會(huì)導(dǎo)致大量氧氣的放出；并且，如果T12膜料預(yù)熔的不充分，其熔化物成分的不一致性則會(huì)導(dǎo)致很難得到穩(wěn)定光學(xué)特征的膜層。而如果用Ti3O5作為蒸鍍材料則可以避免T12膜料的缺點(diǎn)，降低放氣量，避免濺射，得到膜厚均一、折射率穩(wěn)定的高性能膜層。現(xiàn)在，Ti3O5膜料已逐步的取代T12膜料而在高折射率膜料中占據(jù)主要的地位。

目前，用于制備T12涂層的Ti3O5膜料大部分是多晶陶瓷。多晶陶瓷Ti3O5雖然制備容易，成本低廉，但在制備過程中容易引入雜質(zhì)，形成大量氣孔，并且難以保證成分和結(jié)構(gòu)的均勻性，而這些因素對(duì)制備高質(zhì)量的T12薄膜起著決定性的作用。因此，為了滿足光、電應(yīng)用對(duì)高質(zhì)量Ti305材料的需求，Ti305晶體的制備也就成了當(dāng)務(wù)之急。相比較于多晶陶瓷，Ti3O5晶體結(jié)晶性更好，密度更大;此外，生長過程中利用晶體自身排雜的特性，還可以提高材料的純度。Ti3O5晶體作為一種廣泛應(yīng)用的高折射率膜料，但關(guān)于Ti3O5晶體制備的研究報(bào)道則幾乎沒有，因此，非常需要一種能夠以較低成本生長Ti3O5晶體的方法，以便有利地進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。

一種生長五氧化三鈦多晶的垂直溫梯法生長方法，包括以下步驟: 

(1)將T12和Ti按Ti3O5化學(xué)組成配料，混合均勻、壓塊； 

(2)將步驟(I)得到壓塊料裝入坩禍中，坩禍轉(zhuǎn)移至垂直溫梯爐內(nèi)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)升溫并抽真空至10—3-10—4Pa,當(dāng)爐溫達(dá)到1400-1700°c時(shí)充入惰性保護(hù)氣體Ar氣，繼續(xù)升溫至設(shè)定溫度，所述設(shè)定溫度在1800-1850°C的范圍內(nèi)； 

(3)爐溫達(dá)到設(shè)定溫度后，保溫3-6小時(shí)，使原料熔化充分，再以15-30°C/小時(shí)的速率緩慢降溫，晶體生長完畢后，取出晶體。