WikiZero - Титанат барію

Wikipedia

open wikipedia design.

Титанат барію - з'єднання оксидів барію і титану BaTiO3. Барієва сіль неіснуючої у вільному вигляді метатітановой кислоти - H2TiO3. Кристалічна модифікація титаната барію зі структурою перовскита є сегнетоелектрики , що володіє фоторефрактивному і п'єзоелектричним ефектом . після відкриття Б. М. Вулом в 1944 році сегнетоелектричних властивостей у титанату барію почався принципово новий етап в дослідженні сегнетоелектриків.

Титанат барію являє собою безбарвні кристали . Не розчиняється в воді.

При зниженні температури в кристалах титаната барію відбувається ряд послідовних сегнетоелектричних фазових переходів: при 120 ° C вони переходять з кубічної (параелектріческой) фази з просторовою групою Pm3m в тетрагональную полярну (сегнетоелектричної) фазу з просторовою групою P4mm, потім при 5 ° C слід перехід в орторомбические полярну фазу з просторовою групою Amm2 і, нарешті, при -90 ° C - в ромбоедричних полярну фазу з просторовою групою R3m. Всі три переходи - переходи першого роду, так що при зміні температури діелектрична проникність змінюється стрибками. Вище температури Tc = 120 ° C діелектрична проникність слідує закону Кюрі-Вейсса: ε = C T - T c, {\ displaystyle \ varepsilon = {\ frac {C} {T-T_ {c}}}} При зниженні температури в кристалах титаната барію відбувається ряд послідовних сегнетоелектричних фазових переходів: при 120 ° C вони переходять з кубічної (параелектріческой) фази з просторовою групою Pm3m в тетрагональную полярну (сегнетоелектричної) фазу з просторовою групою P4mm, потім при 5 ° C слід перехід в орторомбические полярну фазу з просторовою групою Amm2 і, нарешті, при -90 ° C - в ромбоедричних полярну фазу з просторовою групою R3m де

ε {\ displaystyle \ varepsilon} ε {\ displaystyle \ varepsilon} - діелектрична проникність, C - постійна Кюрі , Що залежить від речовини, (2900 для BaTiO3) - діелектрична проникність, C - постійна Кюрі , Що залежить від речовини, (2900 для BaTiO3). T - абсолютна температура в кельвінах , Tc - температура Кюрі , К.

Титанат барію характеризується високими значеннями діелектричної проникності (До 104; 1400 ± 250 при н.у.); на його основі розроблено кілька типів сегнетоелектричної кераміки, використовуваних для створення конденсаторів, п'єзоелектричних датчиків, позисторов.

Крім кубічної модифікації зі структурою перовскіту, відома гексагональная модифікація титаната барію (пр. Гр. P63 / mmc), стійка при температурі вище 1 430 ° C.

Титанат барію отримують спіканням BaCO3 з TiO2 при 1100 ° C:

BaCO3 + TiO2 = BaTiO3 + CO2 ↑.

Для вирощування монокристалів використовується розчин BaCO3 і TiO2 в розплавах KF або BaCl2 .

Існує і пероксидного метод:

TiCl4 + BaCl2 + 2H2O2 + 6NH4OH = BaO2O2TiO • 2H2O ↓ + 6NH4Cl + 3H2O

BaO2O2TiO • 2H2O = BaTiO3 + O2 ↑ (розкладання при 700 ° C)

Титанат барію також можна отримати розкладанням барій-титанів оксалату Ba (TiO) (C2O4) 2.

Титанат барію використовується в якості діелектрика при виготовленні керамічних конденсаторів , А також в якості матеріалу для п'єзоелектричних мікрофонів і пьезокерамических випромінювачів .

  • Вул Б. М. ДАН СРСР, т. 43, с. 308 (1944).
  • Фесенко Є. Г. Сімейство перовскита і сегнетоелектрики. М .: Атомиздат , 1972.
  • Веневцев Ю. М., Политова Е. Д., Іванов С. А. Сегнето- і антісегнетоелектрікі сімейства титаната барію. М .: хімія , 1985.
  • Лайнс М., Гласс А. Сегнетоелектрики і споріднені з ними матеріали. М .: світ , 1981.

This page is based on a Wikipedia article written by contributors ( read / edit ).
Text is available under the CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.