微波快速烧结制备单相多铁性BiFeo3陶瓷材料研究(4)
（3） 材料本身的介电损耗特性
在微波烧结中，材料本身的特性也对其有很大的影响。由于微波烧结是利用材料对微波能的吸收，转化为材料内部的热量，从而使材料升温，达到烧结的目的，因此存在材料吸收微波的能力大小的问题。例如对于介电特性不会随温度发生剧烈变化并且介电损耗高的陶瓷材料来说，微波烧结的加热过程较稳定，并且容易控制其加热过程。但是由于大多数的陶瓷材料都有一个临界的温度点，通常在室温至临界温度点以下，该陶瓷材料的介电损耗较低，因此升温较困难。但是当材料的温度高于临界温度时，材料的介电损耗会急剧增加，从而导致升温变得十分迅速甚至会发生局部烧熔的现象[15]。
1.3.6微波烧结工艺的应用
（1） 微波烧结制备陶瓷材料
近20年来，微波烧结技术在材料科学领域中的应用越来越受到人们的关注，特别在陶瓷材料研究领域这一项新技术已成为研究的热点，其研究对象已从最早的单一氧化物材料扩大到非氧化物及复合材料等。例如：利用微波烧结可以成功制备ZrO2、Si3N4、SiC、BaTiO3、SrTiO3、PZT、TiO2、Al2O3-TiC、超导材料、氢化锂等陶瓷材料[16-17]。大量实践表明，与常规方法相比，微波烧结技术能在较短时间内、较低温度下合成性能好、粒度细且均匀的陶瓷产品。
（2）微波烧结制备纳米材料
烧结过程中不可避免地伴有晶粒长大，所以如何控制纳米颗粒在烧结过程中的长大，使其保持原有特性是纳米块体陶瓷材料制备面临的一个难题，而微波烧结技术很好地克服了这一点。
（3） 微波烧结制备发光材料
随着稀土离子激活的三基色荧光粉的应用，由于稀土发光材料具有许多优良性能和广泛用途，目前已成为发光材料研究的一个热点。其合成方法一般有高温固相法及软化学法，随着对发光材料性能要求的不断提高，传统合成方法渐露弊端，目前将微波应用于发光材料的合成中取得了可喜的进展[18-19]。
（4） 微波烧结制备电子材料
能源和环境问题是当今人类必须面对的严峻问题，开发新能源和再生清洁能源对能源技术的发展有着深远影响。锂离子电池因具有电压高、比能量大、循环寿命长、无记忆效应和安全、无污染等优点，已成为21世纪的优选绿色高能环保电池。近年来，一些研究者探索将微波加热技术及催化特性应用于锂离子电池材料的合成制备方面，取得了一些进展，采用微波技术合成电极材料，在合成时间、反应条件、电极材料的微观结构上，与传统的高温固相反应相比，都有一定改善。
1.4课题研究内容及意义
1.4.1研究内容
本实验利用高纯Bi2O3和Fe2O3粉末，采用微波快速固相合成方法制备单相多铁性BiFeO3陶瓷材料。
（1） 煅烧阶段
煅烧阶段用马弗炉煅烧，设计不同的煅烧温度、煅烧时间，研究并确定最佳煅烧温度、煅烧时间。
（2） 烧结阶段
烧结阶段用微波实验炉烧结，设计不同的烧结温度、保温时间和冷却方式，研究并确定最佳微波烧结温度、保温时间和冷却方式，设计不同的烧结气氛、替代元素，研究烧结气氛、替代元素等不同条件对多铁陶瓷材料结构和性能的影响。
1.4.2研究目的与意义
自从上世纪60年代BiFeO3被发现以来，人们对BiFeO3在理论和实验上都进行了大量研究，相对其它多铁性材料，BiFeO3无论在理论上还是实验上，研究都是比较成熟的，文献报道也是不少。人们尝试用各种制备方法来得到纯相的BiFeO3，通过化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、固相反应法等制备BiFeO3，在制备方面提供了更多的实验手段，为BiFeO3的性能及应用研究打下了基础。