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Bi2O3-SiO2系统固相反应研究

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.02.036

利用XRD、DSC研究了Bi2O3-SiO2系统的固相反应.按物质的量比1∶1将Bi2O3与SiO2混合物在一定温度下处理一定时间获得生成产物并探讨了不同反应条件下产物生成规律.结果表明:亚稳化合物Bi2SiO5在固相反应时产生,并随温度及保温时间按一定规律变化.750 ℃保温不同时间所获试样的XRD谱表明随着固相反应时间的延长,反应物Bi2O3的衍射峰减弱,生成物Bi12SiO20衍射峰增强,反应越完全.在固相反应过程中生成的亚稳相Bi2SiO5随着反应时间延长衍射峰减弱.固相反应温度由700 ℃升高至900 ℃过程中,Bi12SiO20逐渐转变为Bi4Si3O12.

关键词: 硅酸铋 , 亚稳Bi2SiO5 , 固相反应 , Bi2O3-SiO2

硅酸铋粉体的制备与表征

张争光 , 王秀峰 , 王莉丽 , 田清泉

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.06.040

以Bi2O3和SiO2为原料,采用机械合金化制备了硅酸铋(Bi12SiO20)的粉体.通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析了合成粉体的相结构和形貌,研究了不同球磨时间对产物相组成的影响;并使用红外光谱分析和拉曼散射光谱对球磨得到的样品进行了分析.结果显示表明:球磨8h后出现了Bi12SiO20的晶相结构;随着球磨时间的延长促进了Bi12SiO20的形成,从而提供了一种可以商业化大规模生产Bi12SiO20压电粉体的方法.

关键词: Bi12SiO20 , 机械合金化 , 光信息材料

氧化铋薄膜的制备及其性能表征

张争光 , 王秀峰 , 王莉丽 , 田清泉

硅酸盐通报

利用化学水浴沉积法在室温下制备了多晶氧化铋薄膜,并在350℃的空气气氛条件下进行退火处理,得到纯的α-Bi2O3,薄膜.对它们的晶相结构、光电性能进行测试.从X衍射分析结果来看,在退火过程中,薄膜结构由四方相和非化学计量相向单斜相转变.光学性质显示退火处理的薄膜吸收边缘明显的向长波的方向移动,发生红移现象,而且禁带宽度减少了0.4eV.退火后的薄膜在室温下暗电导率下降2个数量级.电导率的变化显示具有半导体行为的性质.

关键词: 氧化铋 , 化学水浴法 , 禁带宽度 , 电导率

溶胶-凝胶法制备Na0.5Bi0.5TiO3基无铅压电陶瓷的研究进展

王海震 , 王秀峰 , 于成龙 , 江红涛 , 田清泉 , 石江涛

材料导报

钛酸铋钠(Na0.5Bi0.5TiO3,简写为NBT)基无铅压电陶瓷由于具有良好的压电性、高居里温度和烧结过程中无毒、易控制性等优点而备受关注.综述了溶胶-凝胶法制备Na0.5Bi0.5TiO3粉体及制备出的陶瓷的结构和性能特点.总结了用溶胶-凝胶法制备压电和介电性能显著提高的钛酸铋钠基无铅压电陶瓷的研究进展.研究表明,溶胶-凝胶法在制备压电陶瓷方面具有均匀性好、纯度高,烧结温度低等优点.展望了该工艺的发展方向.

关键词: 溶胶-凝胶法 , Na0.5Bi0.5TiO3 , 无铅压电陶瓷

Bi4Si3O12晶列结构中的晶粒变化趋势和相关性分析

张争光 , 王秀峰 , 田清泉

硅酸盐通报

在常压下用烧结法制备了具有高有序晶列结构的Bi4Si3O12微晶.利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和环境扫描电镜(Environmental Scanning Electron Microscopy,ESEM)分析了生成晶体的物相和微观形貌.结果表明:生成的是纯的立方相Bi4Si3O12晶体.Bi4Si3O12晶粒总是成对分布,且排列成行,从而形成高有序的晶列结构.其晶粒尺寸变化趋势有两种,一种是逐渐增大或者减小,另一种是晶粒尺寸在某一区域值内基本保持不变.在大多数情况下,每个晶行两侧的晶粒变化趋势具有一致性,每行两侧的晶粒尺寸具有高度的正相关特性.如果某行两侧的晶粒尺寸变化趋势不一致,而且晶粒尺寸不相关,则该行两侧晶粒应该属于两种不同的变化趋势.

关键词: Bi4Si3O12 , 晶列结构 , 晶粒尺寸变化趋势 , 高度正相关