钛酸钡

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
鈦酸鋇
识别
CAS号 12047-27-7
性质
化学式 BaTiO3
摩尔质量 233.192 g·mol⁻¹
外观 白色晶体
密度 6.02
熔点 1625 °C
溶解性 难溶
溶解性 微溶於稀的無機酸;溶於濃的硫酸氫氟酸
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

钛酸钡的混合氧化物,也称偏钛酸钡,化学式为BaTiO3。钛酸钡是一个鐵電陶瓷材料,有光折射效应壓電性质。其固态时可有五种晶体结构,温度从高到低依次为:六方等軸四方斜方三方晶系。除等軸外,其余的结构都呈现铁电性

外观[编辑]

钛酸钡为白色粉末或透明晶体。它难溶于水,可溶于浓硫酸,R/S phrase 为R20/22S28A,S37S45。 性状 白色粉末。

熔点 1625℃

相对密度 6.017

溶解性 溶于浓硫酸、盐酸及氢氟酸,不溶于热的稀硝酸、水和碱。

熔点:1625℃溶解性:INSOLUBLE

生产[编辑]

制备钛酸钡的方法较多,有固相法和共沉淀法等。[1]

固相法:

钛酸钡可通过煅烧碳酸钡二氧化钛製得,其中可掺杂任意其他材料。

TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2

共沉淀法:

(一) 将氯化钡四氯化钛按等物质的量混合溶解,加热至70°C,然后滴入草酸,得到水合草酸钛酰钡[BaTiO(C2O4)2·4H2O]沉淀,经洗涤、干燥,再进行热解,最后得到产品。

BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2·4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2·4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O

(二) 偏钛酸经打浆后加入氯化钡溶液,然后在搅拌下加入碳酸铵,生成碳酸钡偏钛酸共沉淀,煅烧后得产品。

BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O

有报道称,高纯的硝酸钡电动车EEstor 钛酸钡电容储能系统的关键组分。[2]

钛酸钡常与钛酸锶混合。

用途[编辑]

鈦酸鋇被用作陶瓷電容器的介電材料、麥克風和其他傳感器的壓電材料。作為壓電材料,它在很大程度上取代鋯鈦酸鉛lead zirconate titanate)。[來源請求]

多晶鈦酸鋇顯示正的溫度係數,使之成為熱敏電阻和自我調節電熱系統的有用材料。

全緻密奈米結晶(nanocrystalline)鈦酸鋇的介電常數高達40%,比其他同樣以傳統方法製造的材料更高。[3]

鈦酸鋇結晶被用於非線性光學。它有高的光耦合增益,並能維持在可見光和近紅外線波段。

它在自泵浦相位共軛self-pumped phase conjugation,SPPC)的應用所使用的材料中有最高的反射率。它可用於連續波四波混頻four-wave mixing)毫瓦遠程光功率。在光折變應用中,鈦酸鋇可以摻雜其他各種元素,例如[4]

在錫中摻入鈦酸鋇的包合物(inclusions)已經顯示創造出一個比鑽石高的黏彈勁度stiffness)的散狀物料(bulk material)。鈦酸鋇在相變時會改變晶體的形狀和體積。這導致複合材料的鋇鈦酸有負的體積彈性模量(楊氏模量),即當一個作用力施加在包合物上時,在反方向會產生位移,並進一步勁化複合材料。[5]

鈦酸鋇薄膜電光調製器Electro-optic modulator)顯示超過40 GHz的頻率。[6]

鈦酸鋇的熱釋電(pyroelectric)和鐵電(ferroelectric)性質,被應於一些非致冷感應器之類的熱成像攝影機(thermal camera)。

參見[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 刘新锦等.无机元素化学(第二版) 过渡元素(一).北京:科学出版社.2010.01 ISBN 978-7-03-026399-5
  2. ^ http://www.zenncars.com/investor/releases/Certification_EEStor_01_16_2007.pdf
  3. ^ http://research.ucdavis.edu/NCD.cfm?ncdid=658[1]
  4. ^ http://www.redoptronics.com/Ce:BaTiO3-crystal.html Ce:BaTiO3
  5. ^ http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/315/5812/620 [2]
  6. ^ http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=OPEX-12-24-5962 [3]

外部連結[编辑]