水热法生长硅酸铋晶体的结晶习性

本文以NaOH溶液作矿化剂,采用水热法生长出硅酸铋(Bi12SiO20,简称BSO)单晶,研究了SiO2含量对BSO结晶性能和形貌的影响。结果表明:当在矿化剂溶液中外加的SiO2量增加时,晶体的形貌发生了较大变化。通过对生长的晶体进行物相和化学成分分析,发现生长的晶体均为同一物相,外加SiO2对BSO晶体的化学成分含量几乎无影响。采用负离子配位多面体的观点,提出晶体的生长基元为[Bi12SiO44]n,并研究了不同生长条件下晶体中各族晶面显露的规律。     

水热法生长无色BSO晶体

采用不同方法制备的培养料,进行了Bi12SiO20(BSO)晶体的水热生长实验.其中以高纯三氧化二铋,二氧化硅为原料,使用铂坩埚烧制成的玻璃体为培养料,5 mol/L的NaOH溶液作为矿化剂溶液,黄金衬管作为反应场所,采用二次水热生长的方法,获得尺寸为10×10×6 mm3的无色BSO晶体.晶体的显露面主要为(001)和(110).讨论了不同方法制备的培养料对晶体呈色的影响,并测量了晶体的截至边.     

稀土元素(Ce、Nd和Eu)掺杂Bi4Si3O12晶体的生长与性能

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi4Si3O12晶体及Ce、Nd和Eu掺杂Bi4Si3O12晶体.测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发-发射光谱.总结并解释了掺杂影响Bi4Si3O12晶体闪烁性能的规律,探讨了掺杂改善晶体闪烁性能的可能性.     

微下拉法生长炉研制及其在BGSO混晶生长上的应用

基于垂直凝固原理设计并研制了适合中低温晶体生长的微下拉法生长炉.采用该生长设备成功生长出不同掺杂浓度的锗硅酸铋纤维晶体,讨论了工艺参数以及掺杂浓度对晶体生长的影响,所得纤维晶体的最大长度达到195 mm.测试了晶体XRD和发射光谱.结果表明,随着SiO2含量增加,Bi4(Ge1-xSix)3O12单晶的晶胞参数随着Si含量增加而减小,而Si掺杂使晶体主发射峰轻微地向短波方向移动.     

Bi4Si3O12-Bi4Ge3O12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。     

反应烧结碳材料表面异质外延生长SiO2晶体的研究

利用高温反应烧结在不同结构碳材料表面热蒸发进行二氧化硅(SiO2)晶体的外延生长.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)分析和研究了碳材料表面生成物的物相组成与显微形貌,探讨了SiO2晶体的外延生长机理.研究结果表明,不同结构碳材料表面能外延生长SiO2晶体,但形态不同.在碳纤维表面形成颗粒和短晶须状SiO2晶体,在石墨片上形成凸起团聚状SiO2晶体,而在金刚石表面首先形成了Si-O涂层,然后在Si-O涂层上生长棒状SiO2体.碳材料外延生长SiO2晶体是首先通过热蒸发法使Si沉积到碳材料表面,然后Si与体系中的O反应形成SiO2晶核,在不同结构碳材料表面生长SiO2晶体.     

Pb(Sc1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3弛豫铁电晶体的生长及表征

采用高温溶液法生长了准同型相界(MPB)四元弛豫铁电单晶Pb(Sc1/2Nb1/2) O3-Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,得到较大尺寸且具有规则外形的立方单晶.研究结果表明所生长的晶体为钙钛矿结构,立方晶粒平整的暴露面均为(001)面;晶体以层状方式生长,生长机制为搭桥生长;所生长晶体的矫顽场Ec～3.52kV/cm,三方四方相变温度Tr-t～104℃,居里温度Tc～149.5℃,压电常数d33～1089 pC/N,剩余极化强度Pr～25.4 μC/cm2;随着频率增加,晶体的相变弥散度减小.     

TiO2和Cr2O3作晶核剂对金矿尾砂微晶玻璃结晶性能的影响

以金矿尾砂为主要原料,方解石、硼砂等为添加原料,采用熔融法制备CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.采用X射线衍射分析(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)等分析手段对所制备样品进行性能测试与结构表征,研究了TiO2和Cr2O3对金矿尾砂微晶玻璃结晶性能的影响.结果表明,以2; TiO2为晶核剂,金矿尾砂微晶玻璃只有表面析晶,晶相从表面向内部生长;以4; TiO2为晶核剂,样品内部析出少量团聚晶体;以2; Cr2O3为晶核剂,样品内部析出少量团聚粒状晶体;以2; TiO2和2; Cr2O3为复合晶核剂,样品内部析出大量均匀分布的颗粒状晶体,极大地提高了金矿尾砂微晶玻璃的整体析晶能力,主晶相为透辉石(CaMgSi2O6),次晶相为钙长石(CaAl2Si2O8).     

Bi4Ti3O12铁电薄膜X射线光电子能谱研究

本文采用化学溶液沉积(CSD)工艺在Si(100)衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜,这种薄膜的X射线衍射(XRD)结果显示其具有较好的结晶性.运用X射线光电能谱仪(XPS)对薄膜的结构进行了研究,分析结果表明,衬底中Si向镀在其上的Bi4Ti3O12膜层内扩散,影响扩散的主要因素是膜厚及退火温度.     

水热法制备BiFeO_3粉体的相变研究

本文以Fe(NO_3)_3·9H_2O 和Bi(NO_3)_3·5H_2O为反应原料,以KOH为矿化剂, 利用水热方法在矿化剂浓度4.5 mol/L至12.0 mol/L区域内制备出钙钛矿结构的BiFeO_3粉体材料.经过XRD慢扫(扫描速率为0.008°/s)及peakfit软件模拟分析得知,在KOH浓度由4.5～12.0 mol/L转变的过程中,产物的物相由三方相BiFeO_3向六方相BiFeO_3的转变.同时BiFeO_3铁电性能研究也证实了以上相变的存在.