王晨阳
,
胡关钦
,
王红
,
赵景泰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13249
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800℃保温1 h)的透过率可达73.1％(λ＞ 500 nm).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(380～680 nm)有发光,且发光强度与结晶率成正比.低温(14 K)下,该BSO基玻璃陶瓷的发光强度较室温下提高了约12倍.
关键词:
Bi4Si3O12
,
玻璃陶瓷
,
热处理
,
发光性质
何小玲
,
周海涛
,
王金亮
,
霍汉德
,
张昌龙
,
左艳彬
,
卢福华
人工晶体学报
采用水热法,以固相烧结的化学计量比(2Bi2 O3∶3SiO2)的玻璃态Bi4Si3O12做培养料,以NaOH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.
关键词:
Bi4Si3O12
,
水热法
,
结晶习性
张争光
硅酸盐通报
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.
关键词:
Bi4Si3O12
,
晶列结构
,
晶粒夹角
,
湮灭
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
杨波波
,
徐家跃
,
申慧
,
张彦
,
陆宝亮
,
江国健
人工晶体学报
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.
关键词:
Bi4Si3O12
,
Bi4Ge3O12
,
析晶行为
,
坩埚下降法
,
晶体生长
肖学峰
,
徐家跃
,
向卫东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12480
双读出量能器是一种全新设计的高能粒子探测装置,它能同时测量到Cherenkov光和闪烁光,因而能更全面地获得高能粒子的信息.目前,双读出量能器主要有三种设计方式:(1)采用石英纤维产生Cherenkov光,塑料闪烁纤维生成闪烁光；(2)分别以未掺杂的晶体纤维作为Cherenkov辐射体、Ce掺杂的同种晶体纤维作为闪烁体；(3)采用同种闪烁晶体有效分离Cherenkov光和闪烁光.第三种设计可以消除取样涨落、提高量能器的分辨率,因而备受关注.本文基于第三种设计方式探讨了钨酸铅(PbWO4)、锗酸铋(Bi4Ge3O12)、硅酸铋(Bi4Si3O12)和镥铝石榴石(Lu3Al5O12)四种.闪烁晶体在双读出量能器方面的研究进展和可能的应用.Pr掺杂PWO晶体以及硅酸铋晶体都有可能用于双读出量能器,而后者由于吸收边比锗酸铋更短,更易于分离Cherenkov光和闪烁光,在双读出量能器应用方面显示出明显的优势.稀土离子掺杂有望进一步提高硅酸铋晶体的性能,开发出更适合双读出应用的闪烁材料.
关键词:
闪烁晶体
,
双读出
,
Cherenkov光
,
Bi4Si3O12
,
综述
汪美玲
,
徐家跃
,
张彦
,
储耀卿
,
杨波波
,
申慧
,
田甜
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160221
采用坩埚下降法生长了Dy3+掺杂浓度分别为0.1 mol％、0.2mol％、0.3mol％、2mol％、3mo1％和4mol％的Bi4Si3O12(BSO)晶体.发现高浓度(2mol％以上)掺杂能够显著改变BSO晶体的析晶行为,晶体表面析出物完全消失,顶部呈现光滑结晶面;低浓度(低于0.3mol％)掺杂能够显著提高晶体的光输出,最高可达纯BSO的145％.晶体热释光谱测试结果表明:少量Dy3+掺杂虽然热释光峰略有增强,但有利于晶体光产额的提高;高浓度掺杂则容易引起晶格畸变,甚至产生新的缺陷,降低晶体的光产额.
关键词:
硅酸铋
,
晶体生长
,
Dy3+掺杂
,
热释光
,
光产额
