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  • 化学性质

    中文名 钛酸钡
    化学式 BaTiO3
    分子量 233.1922
    CAS登录号 12047-27-7

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    物性数据
    1.    性状:浅灰色四面形或六面形晶体。

    2.    密度(g/mL,25/4℃):6.017(四方晶体)、5.806(六方晶体)。熔点1625℃(四方晶体)

    3.    熔点(oC):1625

    4.    折射率:2.40

    5.  溶解性:不溶于水、热的稀硝酸、碱;溶于浓硫酸、盐酸和氢氟酸。
    6.  居里温度(oC):120

    毒理学数据
    急性毒性:大鼠口服LD50:>12gm/kg;大鼠腹腔LD50:3gm/kg

    主要的刺激性影响:

    在皮肤上面:刺激皮肤和粘膜;

    在眼睛上面:刺激的影响;

    致敏作用:没有已知的敏化现象。

    生态学数据
    通常对水体是稍微有害的,不要将未稀释或大量产品接触地下水,水道或污水系统,未经政府许可勿将材料排入周围环境。

    分子结构数据
    暂无

    计算化学数据
    1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

    2.氢键供体数量:0

    3.氢键受体数量:3

    4.可旋转化学键数量:0

    5.互变异构体数量:无

    6.拓扑分子极性表面积63.2

    7.重原子数量:5

    8.表面电荷:0

    9.复杂度:18.8

    10.同位素原子数量:0

    11.确定原子立构中心数量:0

    12.不确定原子立构中心数量:0

    13.确定化学键立构中心数量:0

    14.不确定化学键立构中心数量:0

    15.共价键单元数量:2

    性质与稳定性
    有毒!是一种重要的铁电体,在低于120 ℃时具有铁电性质。介电常数很高。

    失火时,可用水、干砂土和各种灭火器扑救。

    具有强介电性、超导性等功能特性。

    钛酸钡是一种钙钛矿型铁电体,具有优良的铁电、介电、压电、热释电和光电特性。能溶于浓硫酸及氢氟酸,微溶于稀酸,不溶于水及碱。

    贮存方法
    有毒!应贮存在干燥、清洁的库房中。应密封保存,注意防潮。勿与酸类共贮混运。装卸时要轻拿轻放,防止包装袋破损。


    安全信息

    危险运输编码:UN 1564 6.1/PG 3

    危险品标志:有害

    安全标识:S28

    危险标识:R20/22

     

    合成方法

    1.草酸沉淀法

    将精制四氯化钛溶液和精制氯化钡溶液混合后,在70~100℃下,加入精制草酸(配比TiCl4:BaC12:H2C2O4·2H2O为1:1:2)进行反应,生成草酸氧钛钡沉淀,经过滤、洗涤、干燥,在700~1000℃进行煅烧,再经筛分,得到钛酸钡成品。

    反应方程式如下:      


                                    

    2.固相法

    将碳酸钡与二氧化钛混合(1:1)研磨后,挤压成型,于1200℃进行煅烧,煅烧物再经粉碎、湿磨、压滤、干燥、研磨,制得粉体钛酸钡成品。反应式如下:


    3.将23.6g(0.1mol)碳酸钡和9.0g(0.12mol)二氧化钛装入500mL的铂坩埚内,然后用66g的无水氟化钾覆盖。在不加盖的条件下慢慢加热,使物料熔融。之后将盖盖严,加热到1160℃,保温12h。再以每小时25℃的速率降温,使温度下降到900℃,加入助熔剂,然后慢慢冷却到室温。将坩埚内物料浸于热水中,取出,制得四方晶体。
    4.将等摩尔量的硝酸钡和二氧化钛混合均匀,在500~600℃下慢慢加热,3h后反应率约80%。将物料粉碎,再次加热到1000℃,即得到纯度较高的钛酸钡粉末。
    5.将精制四氯化钛溶液和精制氯化钡溶液混合后,在70~100℃下,加入精制草酸(配比为TiCl4∶BaCl2∶H2C2O4·2H2O=1∶1∶2)进行反应,生成草酸氧钛钡沉淀,经过滤、洗涤、干燥,在700~1000℃进行煅烧,再经筛分,制得高纯钛酸钡。

    4.固相法 将钡化合物(如BaCO3)与钛化合物(如TiO2)混合研磨,挤压成型,经高温煅烧得钛酸钡成品?;Ч渤恋矸ā〗任镏实牧康目扇苄员殿鸦衔锘旌?,加入沉淀剂,使钡钛化合物产生共沉淀,分离出沉淀,经干燥煅烧得成品。其沉淀可以是碳酸盐、草酸盐或含有过氧化氢的碱溶液。目前,工业上采用草酸作沉淀剂,即草酸沉淀法。有机法 有机法大致包括两种:醇钛和醇钡燃烧法,即将化学计量的醇钛和醇钡混合物溶于有机溶剂中,再将混合物与助燃气体一并通入雾化器,点火燃烧产生的热量将醇钛和醇钡分解,游离的钡离子和钛离子直接反应,生成细而均匀的钛酸钡单晶;醇钛和醇钡水解法,将分子式为Ba(OR)2和Ti(OR)4的化合物溶于有机溶剂中,搅拌所得溶液并进行回流,在搅拌下将去离子水加到上述溶液中,此时,从溶液中沉淀出钛酸钡,经分离、干燥得成品。

     

    用途

    1.陶瓷。结晶体用于计算机元件、磁性扩大器、电子装置、电解放大器(解电常数为普通解电材料的100倍)。是重要的铁电体,有稳定的电滞性质。颜料制造。

    2.广泛用在电子工业中,可用于制造非线性元件、介质放大器、电子计算机的记忆元件,也用于制造体积很小、电容很大的微型电容器?;箍捎米髦圃斐ǚ⑸鞯炔考牟牧?。
    3.在非线性光学器件、压电和高应变领域是无铅环保型单晶材料,广泛用于制造电容器、PTC元件、探头、介质放大器等电子元件。用于超声波仪器中,当其受压力而改变形状的时候,就会产生电流,由所产生电流的大小可以测知超声波的强弱。相反,通以高频电流,钛酸钡则可以产生超声波。

    4.钛酸钡结晶体用于计算机、磁性扩大器、电解放大器。是重要的铁电体。

    5.主要用于电子工业中,作为制造非线性元件、介质放大器、电子计算机的记忆元件、微型电容器和超声波发生器等部件的材料。

    6.钛酸钡作为介电材料可用于制造体积小、容量大的微型电容器,用于制作半导体陶瓷,如晶界层电容器、PTC热敏电阻等元件,还可用作压电陶瓷材料。

     

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