高温原位拉曼光谱研究BiFeO3陶瓷反应烧结相变过程

• 作者: 卓尚军 孙玥 尹晗迪 李朝霞 程国峰 阮音捷
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 化学
• 关键词: 铁酸铋 元素配比 反应烧结 高温原位拉曼光谱
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 1162-1167
• 页数: 6页
• 分类号: O657.37
• 字数: 3927字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2020)04-1162-06

摘要

多铁性材料BiFeO3(BFO)由于具有潜在的磁电耦合效应而备受关注,但纯相陶瓷的制备始终是一个难点,部分原因在于对其反应烧结相变规律的认识尚不充分.高温原位拉曼光谱技术(HT-Raman)是表征复杂的固体相变及反应的有力手段.首次利用HT-Raman,研究了不同配比(1:1,1.03:1和1.05:1)的Bi2 O3-Fe2 O3在不同升降温速率(10和100℃ ·min-1)下的反应烧结相变过程,以及降温时反应产物的收缩效应.结果表明:Bi2 O3-Fe2 O3反应烧结生成BiFeO3的过程中,会产生中间过渡相Bi2 Fe4 O9和Bi25 FeO39:Bi2 O3-Fe2 O3配比为1.03:1、升降温速率较快时,产物中杂相含量最少,可见Bi过量及较快的升降温速率能有效抑制杂相的生成.降温过程中,发现BFO的A1-1峰位随着温度降低发生蓝移,且二者呈良好的线性关系,这说明降温过程中BFO仅因温度变化产生晶格收缩,并没有结构相变.此外,还利用二维X射线衍射(2D-XRD)及背散射电子衍射(EBSD),表征了烧结产物的相组成及形貌.XRD结果也显示Bi过量时杂相含量较少,与拉曼结果一致.结合2D-XRD和EBSD的结果可知,Bi过量时烧结产物晶粒尺寸较大且均一,可见快速升降温有利于晶粒的成核与生长.研究结果可帮助进一步认清反应烧结规律,并指导纯相BiFeO3基陶瓷的制备.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	卓尚军	中国科学院上海硅酸盐研究所	31	343	12.0	17.0
2	程国峰	中国科学院上海硅酸盐研究所	16	107	5.0	10.0
3	阮音捷	中国科学院上海硅酸盐研究所	5	0	0.0	0.0
4	孙玥	中国科学院上海硅酸盐研究所	4	0	0.0	0.0
5	尹晗迪	中国科学院上海硅酸盐研究所	5	0	0.0	0.0
6	李朝霞	中国科学院上海硅酸盐研究所	6	37	3.0	6.0