Grain Growth in Sintered ZnO and ZnO-Bi2O3 Ceramics

Grain growth in a high-purity ZnO and for the same ZnO with Bi₂O₃ additions from 0.5 to 4 wt% was studied for sintering from 900° to 1400°C in air. The results are discussed and compared with previous studies in terms of the phenomenological kinetic grain growth expression: G ⁿ— G ⁿ₀= K ₀ t exp(— Q/RT ). For the pure ZnO, the grain growth exponent or n value was observed to be 3 while the apparent activation energy was 224 ± 16 kJ/mol. These parameters substantiate the Gupta and Coble conclusion of a Zn²⁺ lattice diffusion mechanism. Additions of Bi₂O₃ to promote liquidphase sintering increased the ZnO grain size and the grain growth exponent to about 5, but reduced the apparent activation energy to about 150 kJ/mol, independent of Bi₂O₃ content. The preexponential term K ₀ was also independent of Bi₂O₃ content. It is concluded that the grain growth of ZnO in liquid-phase-sintered ZnO-Bi₂O₃ ceramics is controlled by the phase boundary reaction of the solid ZnO grains and the Bi₂O₃-rich liquid phase.     

卤氧化铋光催化剂的改性研究与应用

能源和环境作为当今世界两大热点问题,备受人们的关注。针对这两大问题的解决,光催化技术深受研究人员的青睐。其中,卤氧化铋(BiOX,X=Cl、Br、I)因其特殊的层状结构、适宜的带隙宽度、优异的光电性能,在光催化领域脱颖而出。本文围绕卤氧化铋的结构及性能,介绍了对其改性的研究,通过形貌调控、半导体复合、离子掺杂、表面改性等方法,以提高卤氧化铋及其复合物的活性位点暴露量、光生载流子的传输与分离效率及光吸收性能。同时列举了改性后的卤氧化铋在能源与环境领域的应用,并对不同改性手段的局限性进行了探讨,以期为卤氧化铋的应用提供参考。     

烧结工艺对Sr_(0.3)Ba_(0.7)Bi_(3.7)La_(0.3)Ti_4O_(15)陶瓷显微结构及介电性能的影响

采用传统高温直接烧结和低温保温的两步烧结工艺制备铋层结构铁电陶瓷Sr0.3Ba0.7Bi3.7La0.3Ti4O15,获得结构致密、均匀、粒径介于1～3μm的陶瓷材料.结合XRD和SEM分析研究烧结工艺对陶瓷的晶相、显微结构和介电性能的影响.研究表明:采用两步烧结法使铋挥发和氧空位浓度降低,从而显著减弱了陶瓷的高温低频耗散.随着保温时间的增加,晶格畸变减少,居里温度降低了60℃左右.高温绝缘性也得到明显改善,高温电导率随保温时间的增加显著降低,保温15 h所得陶瓷样品的电导率降低了一个数量级,在280℃时为5.2×10-9S·m-1.     

CLAM钢焊缝在550℃流动的铅铋合金中的腐蚀行为

为了研究中国低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊缝在流动的铅铋共晶合金(LBE)中的腐蚀行为,对CLAM钢TIG焊缝及母材在550 ℃,不同相对流速(1.70,2.31,2.98 m/s)的LBE中进行1 500 h的腐蚀试验. 结果表明,腐蚀试样表面均存在双层结构的氧化层,外氧化层由疏松的Fe₃O₄组成,内氧化层由致密的(Fe, Cr)₃O₄组成;随着LBE相对流速的增加,提高了CLAM基体材料中的Fe,Cr元素向LBE中的溶解速率和LBE中的O元素向CLAM基体材料中的扩散迁移速率,加剧了试样表面的腐蚀程度,最终导致试样表面氧化层的厚度不断增厚;经过相同条件的腐蚀试验后,CLAM钢焊缝试样的抗腐蚀性能比母材试样低.     

无铅易切削硒铋黄铜的研究

介绍了无铅易切削硒铋黄铜的制备工艺，于中频感应炉中制备了无铅易切削硒铋黄铜铸锭，并对其组织和力学性能以及抗腐蚀性进行了测定。结果表明，铋以铜铋中间合金形式在1200℃加入时，铋均匀分布在铜合金中。该工艺制备的无铅易切削硒铋黄铜具有较HPb59-1好的力学性能、机加工性能和抗脱锌腐蚀性能。通过物相与组织形貌分析，解释了铋改善铜合金切削性能的机理。     

Bi2WO6花瓣状微球的无助剂合成及其光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料,采用无助剂水热法合成了Bi2WO6花瓣状微球,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、N2吸附-脱附等温线等方法对Bi2WO6微球形貌与结构进行表征,以罗丹明B(RhB)为降解模型,考察了水热反应温度、水热反应时间和前驱体溶液pH值对Bi2WO6微球光催化性能的影响。结果表明:前驱体溶液pH值对Bi2WO6微球的光催化性能影响最大。前驱体溶液为酸性时,有利于花瓣状Bi2WO6微球的生成;前驱体溶液为碱性时,有杂质相Bi3.84W0.16O6.24生成。在适宜的水热反应条件(前驱体溶液pH值0.5,反应温度150℃,反应时间24 h)下,合成的斜方晶型Bi2WO6微球具有花瓣状形貌,微球直径为0.5~3.0μm,表面平均孔径为18.9 nm,比表面积为27.9 m2/g,氙灯(150 W)光照75 min,对20 mg/L的RhB脱色率可达100%,说明花瓣状Bi2WO6微球具有优良的可见光催化活性。     

掺杂三氧化二锑的钛酸铋钠钾陶瓷的显微结构和电学性能

采用固相合成工艺制备了（1–x）[0.82Bi0.5Na0.5TiO3–0.18Bi0.5K0.5TiO3]–xSb2O3（BNKT–xSb）压电陶瓷,研究了Sb2O3掺杂对BNKT陶瓷的显微结构和电学性能的影响规律。研究表明：Sb2O3掺杂量x小于0.020时,不改变基体的钙钛矿结构,且Sb具有可变化合价,能形成＂施主＂和＂受主＂2种掺杂而起到＂软化＂或＂硬化＂的作用。当Sb2O3掺杂量x≤0.005时,其压电系数d33随Sb2O3掺杂量的增加而增大,此时Sb2O3表现出了＂软化＂的特征;当Sb2O3掺杂量x〉0.005时,d33降低,从而又表现出了＂硬化＂的特性;当Sb2O3掺杂≥0.010时,诱使陶瓷室温下反铁电微畴的形成,导致铁电性和压电性的骤减。     

钨与铋摩尔比对Bi2WO6微晶形貌及光学性能的影响

以Bi（NO3）3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料,采用水热法合成了Bi2WO6微晶。采用x射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外一可见漫反射光谱研究n（W）／n（Bi）摩尔比对合成Bi2WO6粉体的形貌和光学性能的影响。结果表明：不同的n（W）／n（Bi）比对水热法合成Bi2WO6微晶有很大影响;在n（W）/n（Bi）=0．5：1．0～2：2范围内均可制备出斜方晶系钨铋矿型结构的Bi2WO6微晶。当n（W）／n（Bi）=1：2时,Bi2WO6的结晶性能最好;随n（W）／n（Bi）比增加,Bi2WO6的形貌由卡片状球形结构向致密球形结构转变。光学性质研究表明,所制备的微晶表现出较强的紫外吸收特性,随n（W）／n（Bi）比增加,其带隙呈现减小的趋势,当n（W）／n（Bi）=1.5：2.0时所得样品的带隙最小,为2．58eV。     

高可见光活性的棒状钒酸铋/氧化石墨烯复合光催化剂的制备

通过水热法制备了棒状钒酸铋/氧化石墨烯（BiVO4/GO）复合可见光光催化剂。用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和紫外–可见漫反射光谱表征了所制备的样品。在可见光（λ≥420nm）光照下光催化降解亚甲基蓝水溶液来检测样品的活性。结果表明：氧化石墨烯的加入有效地提高了BiVO4的可见光光催化活性,含1%（质量分数）的氧化石墨烯的复合光催化剂活性最好。BiVO4/GO活性增强的原因是氧化石墨烯能快速捕获并转移光生电子,有效提高BiVO4光生载流子的分离效率,从而提高其光催化活性。     

Bi_(1.5)Zn_(1.0)Nb_(1.5)O_7/Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3复合薄膜介电性能的频率特性研究

采用射频磁控溅射法在蓝宝石基片上制备了Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7(BZN)/Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)双层复合薄膜,并研究了该薄膜在100 kHz~6 GHz频率范围内的介电性能。研究结果表明,BZN/BST复合薄膜的介电性能具有良好的频率稳定性。该复合薄膜的介电常数在研究的频率范围内基本与频率无关;其介电损耗在频率低于1 GHz时与频率无关,在频率高于1 GHz时随频率的上升而略微增大;薄膜在研究的频率范围内具有稳定的介电调谐率。