The synthesis of zinc silicate (Zn2SiO4) powders via the solid-state method was studied using amorphous and crystalline silica precursors. This work explores the impact of reaction temperature (700-1300 °C) on phase evolution and microstructural changes. A comprehensive characterization was carried out using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy. X-ray diffraction analysis revealed a progression from unreacted precursors at lower temperatures to a mixed-phase composition (α-Zn2SiO4 and β-Zn2SiO4) at intermediate temperatures, ultimately resulting in a single-phase α-Zn2SiO4 at 1300 °C. Notably, Raman spectroscopy detected the presence of the metastable β-Zn2SiO4 phase. Morphological analysis using scanning electron microscopy demonstrated the important role of precursor type and reaction conditions on particle characteristics: crystalline silica yielded larger, more uniform particles, while amorphous silica promoted the formation of spherical Zn2SiO4 particles with an average diameter of approximately 1 μm. These findings are of significant interest for tailoring the properties of Zn2SiO4 ceramics to be used for advanced applications in optoelectronics and luminescence technologies. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Tahkefaasilise meetodi abil uuriti tsinksilikaadi (Zn2SiO4) pulbrite sünteesi, kasutades amorfseid ja kristalseid ränidioksiidi eelkäijaid. Töö keskendus reaktsioonitemperatuuri (700-1300 °C) mõjule faasimuutustele ja mikrostruktuurilistele muutustele. Läbiviidud põhjalik analüüs hõlmas röntgendifraktsiooni, Ramani spektroskoopiat ja skaneerivat elektronmikroskoopiat. Röntgendifraktsioonanalüüs näitas, et madalamatel temperatuuridel esinesid reageerimata eelkäijad, keskmistel temperatuuridel tekkis segafaasiline koostis (α-Zn2SiO4 ja β-Zn2SiO4) ning 1300 °C juures moodustus ühefaasiline α-Zn2SiO4. Ramani spektroskoopia tuvastas metastabiilse β-Zn2SiO4 faasi olemasolu. Skaneeriva elektronmikroskoopia abil tehtud morfoloogiline analüüs näitas, et eelkäijate tüüp ja reaktsioonitingimused mängivad olulist rolli osakeste omaduste kujunemisel: kristalne ränidioksiid andis suuremad ja ühtlasemad osakesed, samas kui amorfne ränidioksiid soodustas ligikaudu 1 μm läbimõõduga sfääriliste Zn2SiO4 osakeste moodustumist. Tulemused on olulised Zn2SiO4-põhise keraamika omaduste kohandamiseks, et seda saaks kasutada kõrgtehnoloogilistes rakendustes optoelektroonikas ja luminestsentstehnoloogiates. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Proceedings of the Estonian Academy of Sciences is the property of Teaduste Akadeemia Kirjastus and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)