Bi25FeO39、Bi2Fe4O9等杂相的存在增加了多铁性材料BiFeO3样品中的漏电流,制约了对其磁电耦合机制与调控的深入研究。然而纯相BiFeO3陶瓷的制备一直是材料合成中的难点,其根源在于尚不明确其反应烧结过程中的相变机理。本项目拟以BiFeO3的反应烧结过程为研究对象,采用原位X射线衍射技术,系统研究不同特性的原料(配比、粒度、分散性等)在多种气氛反应条件下的物相成核、生长和分解的动态过程;分析反应温度、时间等工艺因素对相变过程的影响;获得物相含量、晶胞参数、晶粒尺寸、微观应力等结构信息与温度、气氛等的关系;同时结合理论计算得到的各相吉布斯自由能研究反应过程中相的平衡关系,探讨该反应过程中的相变结构学和相变热力学行为,阐明其中的相变机理,揭示杂相的形成和转化规律,进而提出抑制杂相生成的有效途径,为优化烧结工艺、制备纯相BiFeO3材料提供科学依据和实验基础。
英文主题词BiFeO3;in-situ X-ray diffraction technique;phase transition;metastable phase;