Титана т ба рію неорганічна хімічна сполука з формулою BaTiO3 сегнетоелектрик Монокристали титанату барію прозорі а поро

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

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
Т_пл	1625 °C
Розчинність (вода)	нерозчинний
Розчинність	невелика розчинність у розведених мінеральних кислотах; розчиняється у концентрованій сірчаній кислоті та плавиковій кислоті
Структура
Кристалічна структура	тетрагональна,
Просторова група	P4mm, No. 99
Небезпеки
R-фрази
S-фрази	S28A, S37 та S45
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)

Примітки картки

Структура

Титанат барію має п'ять термодинамічних фаз, у залежності від температури: гексагональну, кубічну, тетрагональну, орторомбічну й тригональну. Усі фази, крім кубічної, мають сегнетоелектричні властивості. Високотемпературна 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 флуориду калію. Для легування додають домішки. Наприклад, таким чином отримують твердий розчин із титанатом стронцію. Розплав реагує з трихлоридом азоту з утворенням 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. Як п'єзоелектрик 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 використовуватися 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.

Тонкі плівки титанату барію мають властивості на частотах понад 40 ГГц.

Див. також

Виноски

Francis S. Galasso «Barium Titanate, BaTiO3» Inorganic Syntheses 1973, Volume 14, 142—143. DOI:10.1002/9780470132456.ch28.
Wadhawan, Vinod K. (2000). Introduction to ferroic materials. CRC Press. с. 10. ISBN . {{}}: Вказано більш, ніж один |pages= та |page= ()
Fe:LiNbO3 Crystal. Архів оригіналу за 22 липня 2013. Процитовано 6 червня 2009.
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.

Це незавершена стаття про неорганічну сполуку.
Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її.

[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 . {{}}: Вказано більш, ніж один |pages= та |page= ()

[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.