均匀实验优化Bi_4Si_3O_(12)粉体制备工艺

本文运用均匀实验设计,研究各工艺参数（原料比,球磨时间,保温时间,煅烧温度等）对固相法制备Bi4Si3O12粉体的影响。通过均匀实验数据直观分析,可以初步确定煅烧温度为800~850℃,氧化铋的挥发量可以忽略。并进行SPSS数据处理可知,煅烧温度对杂相数目的影响显著,其余因素为不显著。最终确定最佳纯度的Bi4Si3O12粉体制备工艺参数：Bi2O3∶SiO2（mol%）为1∶1.5,球磨时间为5 h,煅烧温度为830℃,保温时间3 h。

工艺参数对熔盐法制备Bi_4Si_3O_(12)粉体的影响

利用熔盐法制备了纯相Bi_4Si_3O_(12)粉体,研究了工艺参数(如煅烧温度和盐含量)对熔盐法制备Bi_4Si_3O_(12)粉体的影响.通过XRD测试分析及后续实验简单化,得出最佳的煅烧温度和盐含量为850℃和40wt%.同时借助于紫外可见光谱,测试最佳工艺条件下制得样品的吸光度,从而计算出禁带宽度为2.44ev.通过荧光光谱分析可知,所得Bi_4Si_3O_(12)粉体的最大激发波长和最大发射波长分别位于270nm和462nm,相对于Bi_4Si_3O_(12)单晶,激发光谱和发射光谱都发生了蓝移.同时分析了Bi_4Si_3O_(12)粉体的形貌与Bi2O3和SiO2粉体的形貌相似性,从而推断出合成机理为溶解-沉淀机理.

Bi_4Si_3O_(12)基玻璃陶瓷的制备及热处理对其光学性能的影响

采用阶梯热处理的方式对Bi2O3-SiO2基玻璃进行析晶处理，得到了具有不同结晶率和透明度的Bi4Si3O12（BSO）基玻璃陶瓷。实验表明，分段热处理有利于控制BSO基玻璃陶瓷中晶粒的数量和尺寸，从而影响玻璃陶瓷的透明度和发光性质。分段热处理后样品的透射谱显示，BSO基玻璃陶瓷（在600℃保温1h，然后升温至8000C保温1h）的透过率可达73．1％（λ〉500nm）。制备出的BSO基玻璃陶瓷具有和BSO单晶相似的发光性质，在可见光波段（380-680nm）有发光，且发光强度与结晶率成正比。低温（14K）下，该BSO基玻璃陶瓷的发光强度较室温下提高了约12倍。

Bi_4Ti_3O_(12)光催化粉体的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Bi4Ti3O12粉体,通过DSC-TGA、XRD以及光催化降解甲基橙的分析,研究了热处理温度、蒸馏水加入量及溶胶陈化时间等制备条件对光催化活性的影响。结果表明,通过优化制备条件后,所制备样品的带隙能约为2.89eV,在普通日光灯下对甲基橙的降解率普遍大于相同条件下P25的降解率。

熔盐法合成片状Bi_4Ti_3O_(12)粉体的研究

以Bi2O3和TiO2为原料,采用熔盐法合成了纯的铋层状结构的Bi4Ti3O12粉体。利用XRD和SEM等手段对其结构和形态进行了表征。结果表明,熔盐法合成的Bi4Ti3O12粉体呈现规则的片状。当温度从800℃升高到1050℃时,粉体片状尺寸增大,径高比增加;当盐与反应物的质量比为0.8时,所得粉体片状尺寸较小,形状不规则;盐与反应物质量比增加到1时,粉体的尺寸明显增大。

Bi4Si3O(12)晶列结构中的晶粒变化趋势和相关性分析

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。

金属/SiO_2/Si基Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的J-V特性

采用sol-gel方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜.测试了其在直流电场下流过铁电薄膜的漏导电流J-V特性.测量结果显示正向漏电流明显小于负向漏电流.并讨论了金属–铁电薄膜所形成的整流接触特性,以及金属/SiO2/Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜系统在不同电压范围(0～±6 V)的导电机制.

退火温度对Si基Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜微观结构影响研究

采用 Sol- Gel工艺制备了 Si基 Bi4 Ti3O1 2 铁电薄膜。研究了退火温度对 Si基 Bi4 Ti3O1 2 薄膜晶相结构、晶粒尺寸及薄膜表面形貌的影响。研究表明 ,退火温度低于 4 5 0℃时 Bi4 Ti3O1 2 薄膜为非晶状态 ,退火温度在 5 5 0～ 85 0℃范围时均为多晶薄膜 ,而且随退火温度升高 ,Bi4 Ti3O1 2 薄膜更趋向于沿 c轴取向的生长 ;而晶粒尺寸及薄膜粗糙度随退火温度升高而增大 。

熔盐法制备Bi_4Ti_3O_(12)粉体显微形貌的研究

采用熔盐法制备了晶粒取向生长的Bi4Ti3O12粉体。研究了煅烧温度以及盐与原料的质量比等因素对粉体显微形貌的影响。结果表明:随着煅烧温度的升高,晶粒尺寸增大,分散性变好,a-b面内取向生长明显。当盐与原料质量比为1:1,900℃煅烧2h后得到的粉体显微形貌较好,晶粒呈规则的四边形薄片状,尺寸分布均匀,平均粒径约7μm。

Bi_4Ti_3O_(12)粉体的性能、应用及制备

介绍了钛酸铋粉体的结构、性能及应用 。

硅酸铋(Bi_4Si_3O_(12))晶列结构中的晶粒尺寸和晶粒夹角分布

在常压下使用烧结法制备了高有序的Bi4Si3O12晶体。利用X射线衍射(XRD)分析了生成晶体的物相,通过环境扫描电镜(ESEM)观察了Bi4Si3O12晶体的微观形貌。用单样本Kolmogorov-Smirnov(K-S)法分别对晶粒的尺寸和夹角进行了统计学检验。结果显示:生成物为eulytite结构的Bi4Si3O12晶相。Bi4Si3O12晶粒总是成对分布,并且排列成行,形成高度有序的晶列结构。每行每侧的晶粒尺寸分布都遵循正态分布。每行成对晶粒取向之间的夹角遵循正态分布,而且所有行中的成对晶粒取向之夹角也服从正态分布,其总体夹角的平均值为122.3°,标准差为11.1°。

Si基Bi_4Ti_3O_(12)薄膜电滞回线及铁电性能的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法直接在p-Si衬底上制备生长Bi4Ti3O12铁电薄膜,研究了Ag/Bi4Ti3O12/p-Si异质结电滞回线的特征及Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能。空间电荷层的存在使Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜呈不对称的电滞回线并导致薄膜的极化减弱。退火温度同时影响了薄膜的晶粒尺寸和薄膜中的载流子浓度,而这两种因素对铁电性能的影响是相反的。Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能随退火温度的变化是两种因素共同作用的结果。

Bi_2O_3过量对熔盐法制备Bi_4Ti_3O_(12)粉体的影响

以NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的Bi4Ti3O12粉体,研究了w(Bi2O3过量)对粉体的影响,优化了制备Bi4Ti3O12粉体的工艺参数。结果表明:w(Bi2O3过量)为7.5%,1100℃烧结2h所得到的Bi4Ti3O12粉体微观形貌最佳,并探讨了Bi4Ti3O12粉体在熔盐中的生长机理。

Bi_4Si_3O_(12)晶体的水热法生长研究

采用水热法,以固相烧结的化学计量比（2Bi2O3∶3SiO2）的玻璃态Bi4Si3O12做培养料,以Na OH溶液为矿化剂,研究了在水热体系下形成Bi4Si3O12晶体的相区。结果发现,在生长温度为380~500℃,矿化剂浓度为1.5~4 mol/L时,自发成核生成的晶粒均为Bi4Si3O12和Bi12SiO20两种物相。通过在矿化剂溶液中外加一定量的SiO2,得到完全纯相的Bi4Si3O12,并生长出尺寸超过8 mm的Bi4Si3O12单晶。无论在矿化剂溶液中是否添加SiO2,生长的Bi4Si3O12都呈四面体形状,显露面以{112}面族为主,Bi4Si3O12晶体的这一结晶习性能够用周期性键链（PBC）理论予以解释。

Ag/Bi3.25La0.75Ti3O12/Bi4Ti3O12/Si结构铁电薄膜制备及其铁电性能的研究

利用溶胶-凝胶(sol-gel)方法,在硅基底上制备了Bi3.25La0.75Ti3O12/Bi4Ti3O12/Si铁电薄膜,其中Bi4Ti3O12作为缓冲层.用XRD方法分析了该结构铁电薄膜的物相结构;用扫描电镜对薄膜样品进行表面形貌观察;并且对该结构的铁电性能进行了研究.

非化学计量Bi_2O_3对制备Bi_4Ti_3O_(12)粉体影响的研究

制备晶粒形貌生长各向异性的中间化合物Bi4Ti3O12粉体是采用流延成型和模板晶粒生长（TGG）等工艺方法制备（Na0.5Bi0.5）TiO3基无铅压电织构陶瓷的关键技术．以NaCl-KCl熔盐法制备了生长各向异性的Bi4Ti3O12粉体，利用X射线衍射和扫描电子显微镜研究了非化学计量Bi2O3对粉体相结构和微观形貌的影响，优化了制备Bi4Ti3O12粉体的工艺参数，并探讨了Bi4Ti3O12粉体在熔盐中的生长机理．研究表明，随着Bi4O3过量程度的增加，所得Bi4Ti3O12粉体颗粒的平均尺寸和均匀程度均增加，当Bi2O3过量7．5％时达到最佳值，其平均粒径为8～10μm．

高有序Bi_4Si_3O_(12)微晶列结构特征分析

在常压下使用烧结法制备了具有高有序结构的Bi4Si3O12微晶。利用X射线衍射分析了生成样品的物相,通过环境扫描电镜观察了Bi4Si3O12晶体微观形貌。用单样本Kolmogorov-Smirnov法分别对晶粒夹角进行了统计学检验。结果显示:在一个稳定的硅酸铋晶列中晶粒成对分布。在一个晶行的一侧,晶粒取向和该晶行发育方向之间的夹角服从正态分布。晶行一侧的晶粒取向夹角的大小范围为53.9°～68.9°。一个稳定晶行一侧的平均晶粒夹角和晶粒尺寸之间具有高度的正相关性。如果稳定晶行一侧的平均晶粒夹角超过稳定晶列中晶粒夹角范围的最大值(68.9°),对应侧的高有序的晶列结构将会被破坏。然而,一侧有序结构的局部湮灭过程不会对晶行另一侧的高有序结构产生任何影响。

Ag/Bi_4Ti_3O_(12)/p-Si异质结的制备及其CV特性研究

为制备符合铁电存储器件要求的高质量铁电薄膜 ,采用溶胶 凝胶 (Sol Gel)工艺 ,制备了Si基Bi4 Ti3O1 2铁电薄膜及MFS结构的Ag/Bi4 Ti3O1 2 /P Si异质结 ,对Bi4 Ti3O1 2 薄膜的相结构特征及异质结的C V特性进行了测试与分析。XRD图谱显示 ,Si基Bi4 Ti3O1 2 薄膜具有沿c 轴择优取向生长的趋势 ,而Ag/Bi4 Ti3O1 2 /p Si异质结顺时针回滞的C V特性曲线则表明 ,该异质结可实现电极化存储。此外 ,对该异质结C V特性曲线的非对称及向负偏压方向偏移的产生原因也进行了分析。在此基础上 ,为提高铁电薄膜的铁电性能及改善其C V特性提出了合理的结构设想。

Bi_4Si_3O_(12)-Bi_4Ge_3O_(12)赝二元系统析晶行为及其晶体生长

本文采用固相合成方法制备了Bi4(GexSi1-x)3O12(BGSO)固溶体(x=0～0.4),研究了它的固溶特性和析晶行为。实验结果表明,不同组成混合料在900℃左右固相反应能生成BGSO纯相;XRD分析显示,在x=0～0.4区间内,Bi4Si3O12和Bi4Ge3O12可以完全互溶,其晶格常数随x的增加呈线性增长。采用坩埚下降法生长了x=0.15组成的BGSO混晶,获得了透明晶体,并测试了晶体的光学性能。

Bi_4Si_3O_(12):Sm^(3+)荧光粉的制备及发光性能的研究

采用溶胶凝胶法制备了Bi_4Si_3O_(12):Sm^(3+)荧光粉体,并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)对Bi_4Si_3O_(12):Sm^(3+)荧光粉的结构和发光性能进行表征。研究发现:在850℃煅烧下得到Bi_4Si_3O_(12)纯相;PL谱表明该粉体从近紫外到蓝光范围内都可以得到有效激发。在紫外光激发下,产物有4个发射峰,分别位于468 nm和563 nm,600 nm,649 nm,归属于Bi^(3+)的3P1→1S0跃迁和Sm^(3+)的~4G_(5/2)→~6H_J(J=5/2,7/2,9/2)能级跃迁,并对Bi^(3+)和Sm^(3+)之间的能量传递机制进行讨论。在467 nm的蓝光激发下粉体呈现橙黄色发光,发射峰来源于Sm^(3+)的~4G_(5/2)→~6H_J特征辐射跃迁,且最强发射峰位于563 nm处,Sm^(3+)的最佳掺杂浓度为3mol%。