[发明专利]一种Bi4Si3O12微晶玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃及其制备方法，属于材料制备技术领域。包括以下步骤：1)取原料Bi₂O₃、SiO₂和B₂O₃，混匀制得混合物；2)将混合物进行加热处理至其完全熔融为液态熔体；3)将步骤2)所得的液态熔体冷却凝固后进行晶化处理，然后冷却至室温，得到Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃粗品；4)将步骤3)所得的Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃粗品，经切割、抛光、清洗后，采用溅射法被金电极，制得Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃。本发明通过整体析晶法制备了Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃。微晶玻璃制备的Bi₄Si₃O₁₂晶粒，具有晶粒小，尺寸均匀，结晶度高等优点；为Bi₄Si₃O₁₂材料的实际应用提供了一种切实可行，可批量生产的方法。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种微晶玻璃及其制备方法，具体涉及一种Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

硅酸铋(Bi₄Si₃O₁₂)是一种常见的用于高能物理的闪烁晶体。Bi离子表现了宽带隙吸收特性，而且Bi离子是非常好的发光感光剂，能够有效的吸收近紫外/蓝光，并且把能量转移至发光中心，这样发光中心的发射强度就会增加。因此Bi₄Si₃O₁₂具有快速的发光衰减常数，大的光输出量和耐辐射性，可以应用于伽马射线的高效闪烁器件和高能物理，广泛的应用于非线性光学器件和核医学。

硅酸铋(Bi₄Si₃O₁₂)微晶玻璃被认为是一种新型的重金属氧化物光学玻璃材料，具有优越的红外传输，高折射率，高非线性指数，高的机械强度和化学稳定性，并且对于光学信号可以快速响应。因此Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃在光通讯系统中作为光转换器和光信号交换器具有很广泛的潜在应用。但是，目前鲜有关于Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃制备工艺的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃及其制备方法，该方法操作简单，重复性好，经该方法制得的微晶玻璃晶粒尺寸小，致密度高。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种Bi₄Si₃O₁₂微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：

1)按Bi₂O₃:SiO₂:B₂O₃＝x:y:20的摩尔比，取原料Bi₂O₃、SiO₂和B₂O₃，混匀制得混合物；其中，x+y＝100，x＝56～66，y＝34～44；

2)将混合物进行加热处理至其完全熔融为液态熔体；