Титанат барію: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Addbot (обговорення | внесок)
м Вилучення 11 інтервікі, відтепер доступних на Вікіданих: d:q415484
Рядок 63: Рядок 63:
Як [[діелектрик]] із високою [[діелектрична проникність|діелектричною проникністю]] титанат барію використовують у [[конденсатор]]ах, а також у [[мікрофон]]ах та інших перетворювачах. Спонтанна поляризація титанату барію становить при кімнатній температурі приблизно 0,15 Кл/м<sub>2</sub>. [[Точка Кюрі]] — 120 °C<ref>{{cite book |title=Introduction to ferroic materials |last=Wadhawan |first=Vinod K. |year=2000 |publisher=CRC Press |location= |isbn=978-90-5699-286-6 |page=10 |pages=740 |url= |accessdate=}}</ref>. У якості п'єзоелектрика його замінив цирконат титанат свинцю, відомий як PZT. Полікристалічний титанат барію має додатній температурний коефіцієнт, що робить його придатним для [[термістор]]ів та електричних обігрівачів з терморегулюванням.
Як [[діелектрик]] із високою [[діелектрична проникність|діелектричною проникністю]] титанат барію використовують у [[конденсатор]]ах, а також у [[мікрофон]]ах та інших перетворювачах. Спонтанна поляризація титанату барію становить при кімнатній температурі приблизно 0,15 Кл/м<sub>2</sub>. [[Точка Кюрі]] — 120 °C<ref>{{cite book |title=Introduction to ferroic materials |last=Wadhawan |first=Vinod K. |year=2000 |publisher=CRC Press |location= |isbn=978-90-5699-286-6 |page=10 |pages=740 |url= |accessdate=}}</ref>. У якості п'єзоелектрика його замінив цирконат титанат свинцю, відомий як PZT. Полікристалічний титанат барію має додатній температурний коефіцієнт, що робить його придатним для [[термістор]]ів та електричних обігрівачів з терморегулюванням.


Ще одна галузь застосування титанату барію — [[нелінійна оптика]]. Він може виокристовуватися у видимій та близькій ультрафіолетовій області спектру. В ньому сильне зв'язування хвиль, що дозволяє використовувати його для [[чотирихвильове змішування|чотирихвильового змішування]]. Для підвищення фоторефракції його легують іншими елементами, наприклад, залізом<ref>{{cite web| url = http://www.redoptronics.com/Fe-LiNbO3-crystal.html| title = Fe:LiNbO3 Crystal|accessdate=2009-06-06}}</ref>.
Ще одна галузь застосування титанату барію — [[нелінійна оптика]]. Він може виокристовуватися у видимій та близькій ультрафіолетовій області спектру. В ньому сильне зв'язування хвиль, що дозволяє використовувати його для [[чотирихвильове змішування|чотирихвильового змішування]]. Для підвищення фоторефракції його легують іншими елементами, наприклад, залізом<ref>{{cite web|url=http://www.redoptronics.com/Fe-LiNbO3-crystal.html|title=Fe:LiNbO3 Crystal|accessdate=2009-06-06|archiveurl=http://www.webcitation.org/6IIhNwP9K|archivedate=2013-07-22}}</ref>.


Тонкі плівки титанату барію мають властивості [[електрооптичний модулятор|електрооптичної модуляції]] на частотах понад 40 ГГц<ref>{{cite journal| doi = 10.1364/OPEX.12.005962| title = Electrooptic modulation up to 40 GHz in a barium titanate thin film waveguide modulator| year = 2004| author = Tang, Pingsheng| journal = Optics Express| volume = 12| pages = 5962–7| pmid = 19488237| last2 = Towner| first2 = D| last3 = Hamano| first3 = T| last4 = Meier| first4 = A| last5 = Wessels| first5 = B| issue = 24}}</ref>.
Тонкі плівки титанату барію мають властивості [[електрооптичний модулятор|електрооптичної модуляції]] на частотах понад 40 ГГц<ref>{{cite journal| doi = 10.1364/OPEX.12.005962| title = Electrooptic modulation up to 40 GHz in a barium titanate thin film waveguide modulator| year = 2004| author = Tang, Pingsheng| journal = Optics Express| volume = 12| pages = 5962–7| pmid = 19488237| last2 = Towner| first2 = D| last3 = Hamano| first3 = T| last4 = Meier| first4 = A| last5 = Wessels| first5 = B| issue = 24}}</ref>.

Версія за 11:33, 22 липня 2013

Barium titanate

Кераміка титанату барію в пластиковій упаковці
Ідентифікатори
Номер CAS 12047-27-7
PubChem 6101006
Номер EINECS 234-975-0
RTECS XR1437333
SMILES [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-]
InChI 1/2Ba.4O.Ti/q2*+2;4*-1;/r2Ba.O4Ti/c;;1-5(2,3)4/q2*+2;-4
Властивості
Молекулярна формула BaTiO3
Молярна маса 233,192 г/моль
Зовнішній вигляд білі кристали
Запах без запаху
Густина 6,02 г/см3, твердий
Тпл 1625 °C
Розчинність (вода) нерозчинний
Розчинність невелика розчинність у розведених мінеральних кислотах; розчиняється у концентрованій сірчаній кислоті та плавиковій кислоті
Структура
Кристалічна структура тетрагональна, tP5
P4mm, No. 99
Небезпеки
R-фрази Шаблон:R20/22
S-фрази S28A, S37 та S45
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Титана́т ба́рію — неорганічна хімічна сполука з формулою BaTiO3, сегнетоелектрик. Монокристали титанату барію прозорі, в порошок — білого кольору. Сегнетоелектичні властивості титанату барію відкрив 1944 року уроженець Білої Церкви Вул Бенціон Мойсейович.

Структура

Структура кубічного BaTiO3. Червоні сфери — центри оксидів, блакитні — катіонів Ti4+ , зелені — Ba2+.

Титанат барію має п'ять термодинамічних фаз, у залежності від температури: гексагональну, кубічну, тетрагональну, орторомбічну й тригональну. Усі фази, крім кубічної, мають сегнетоелектричні властивості. Весокотемпературна кубічна фаза найпростіша: вона складається з октаедричних центрів TiO6. що визначають куб, у вершинах якого перебуває Ti, а ребра мають вигляд Ti-O-Ti. Ba2+ розташовані в центрах куба, і мають номінальне координаційне число 12. При нижчих температурах титанат барію переходить у фази з нижчою симетрією, при цьому Ba2+ зміщується із центра комірки. Саме ці зміщення й визначають незвичайні властивості речовини.

Отримання

Титанат барію можна отримати, нагріваючи карбонат барію разом із двоокисом титану. Реакція відбувається через спікання в рідкій фазі. Монокристали вирощують при температурі 1100 °C із розплаву флориду калію[1]. Для легування додають домішки. Наприлад, таким чином отримують твердий розчин із титанатом стронцію. Розплав реагую з трихлоридом азоту з утворення зеленої або сірої суміші, яка все ще зберігає сегнетоелектричні властивості.


Застосування

Як діелектрик із високою діелектричною проникністю титанат барію використовують у конденсаторах, а також у мікрофонах та інших перетворювачах. Спонтанна поляризація титанату барію становить при кімнатній температурі приблизно 0,15 Кл/м2. Точка Кюрі — 120 °C[2]. У якості п'єзоелектрика його замінив цирконат титанат свинцю, відомий як PZT. Полікристалічний титанат барію має додатній температурний коефіцієнт, що робить його придатним для термісторів та електричних обігрівачів з терморегулюванням.

Ще одна галузь застосування титанату барію — нелінійна оптика. Він може виокристовуватися у видимій та близькій ультрафіолетовій області спектру. В ньому сильне зв'язування хвиль, що дозволяє використовувати його для чотирихвильового змішування. Для підвищення фоторефракції його легують іншими елементами, наприклад, залізом[3].

Тонкі плівки титанату барію мають властивості електрооптичної модуляції на частотах понад 40 ГГц[4].

Виноски

  1. Francis S. Galasso «Barium Titanate, BaTiO3» Inorganic Syntheses 1973, Volume 14, 142–143. DOI:10.1002/9780470132456.ch28.
  2. Wadhawan, Vinod K. (2000). Introduction to ferroic materials. CRC Press. с. 10. ISBN 978-90-5699-286-6. {{cite book}}: Вказано більш, ніж один |pages= та |page= (довідка)
  3. Fe:LiNbO3 Crystal. Архів оригіналу за 22 липня 2013. Процитовано 6 червня 2009.
  4. Tang, Pingsheng; Towner, D; Hamano, T; Meier, A; Wessels, B (2004). Electrooptic modulation up to 40 GHz in a barium titanate thin film waveguide modulator. Optics Express. 12 (24): 5962—7. doi:10.1364/OPEX.12.005962. PMID 19488237.