[发明专利]一种硅酸铋微晶体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铋的硅酸盐晶体的制备方法，特别涉及一种硅酸铋 (Bi₂SiO₅)微晶体的制备方法。

背景技术

寻找新功能晶体是国际晶体材料科学的前沿，而新功能晶体的预测、原料 制备、析晶行为、晶体生长等方面的研究是新功能晶体研究的基础。近年来发 现Bi₂O₃-SiO₂系统是很有进一步研究价值的系统。由于元素Si和Ge在化学元 素周期表中属同一主族，性质相似，因此Bi₂O₃-SiO₂系统和Bi₂O₃-GeO₂系统在结 构和性能上有学多相似之处。目前对Bi₂O₃-GeO₂系统的研究已经较为成熟，而 对Bi₂O₃-SiO₂系统的研究显得不足(费一汀，无机材料学报，1997，12：469～ 476)。在该系统中发现的化合物晶相有6:1、1:1及2:3等相，已查明Bi₁₂SiO₂₀晶体具有电光、光电导、光折变、压电、声光、旋光等性能，Bi₄Si₃O₁₂晶体具 有电光、闪烁等性能。但是，除了对Bi₁₂SiO₂₀组成附近的相关系及其晶体的生 长、性质、应用等方面有较详细的研究外，该系统大部分区域基本上缺乏细致 而深入地研究，一个原因在于该系统组成中其它晶体难于合成，且合成过程中 易于产生杂相，这对所制备的单晶性能影响较大，因此制备高纯度的晶体原料 是制备高品质透明单晶体的基础。

硅酸铋(Bi₂SiO₅)属于正交晶系，Cmc2₁空间群，点阵常数a＝15.19A，b ＝5.468A，c＝5.314A，Z＝4(费一汀，无机材料学报，1997，12：469～476)， 是由[Bi₂O₂]²⁺层分隔开的孤立的[SiO₃]^2-链所构成，即Bi₄[O₄][Si₂O₆]。Bi₂SiO₅单 晶体主要具有介电、热电以及非线性光学等性质，它的非对称的晶体结构使其 有可能具有铁电性质，在光电材料方面有潜在的用途。