Bariumtitanaatti

Bariumtitanaatti (BaTiO3) on epäorgaaninen perovskiitteihin kuuluva keraaminen materiaali. Yhdistettä käytetään laajasti elektroniikka- ja ultraäänisovellutuksissa sen ferrosähköisten ja pietsosähköisten ominaisuuksien vuoksi.

Bariumtitanaatti
Tunnisteet
CAS-numero 12047-27-7
Ominaisuudet
Molekyylikaava BaTiO3
Moolimassa 233,2
Ulkomuoto Valkoinen kiteinen aine
Sulamispiste 1 625 °C[1]
Tiheys 6,02 g/cm3[1]
Liukoisuus veteen Ei liukene veteen

Rakenne ja ominaisuudet
Bariumtitanaatin rakenne. Punaiset pallot kuvastava oksidi-ioneja, siniset titaani-ioneja ja vihreät bariumioneja

Rakenteeltaan bariumtitanaatti kuuluu niin kutsutun perovskiittirakenteen omaaviin yhdisteisiin. Yhdisteen Curie-lämpötila on 130 °C, missä lämpötilassa yhdisteen kiderakenne muuttuu alkeiskopiltaan pintakeskeiseksi kuutiolliseksi rakenteeksi. Barium- ja oksidi-ionit muodostavat kuutiollisen rakenteen perustan ja titaani-ionit sijoittuvat kidehilassa barium- ja oksidi-ionien välisiin oktaedrimäisiin välitiloihin. Yhdisteellä on korkea dielektrinen vakio ja sillä on sekä pietsosähköisiä,että ferrosähköisiä ominaisuuksia. Materiaalin ominaisuuksia, kuten Curie-lämpötilaa, voidaan muuttaa korvaamalla osa bariumioneista lyijy-, strontium-, kalsium- tai kadmiumioneilla tai korvaamalla osa titaani-ioneista tina-, zirkonium-, hafnium-, cerium- tai toriumioneilla.[1][2][3]

Valmistus ja käyttö

Bariumtitanaattia voidaan valmistaa sintraamalla eli kuumentamalla bariumkarbonaatin ja titaanidioksidin seosta noin 1 200 °C:n lämpötilaan. Muita tapoja ovat esimerkiksi bariumin ja titaanin kaksoissuolojen kuten bariumtitaanioksalaatin tai -sitraatin hajottaminen termisesti.[1][2][3]

Bariumtitanaattia käytetään elektroniikassa muun muassa kondensaattorien valmistamiseen. Sitä käytetään myös sen pietsosähköisten ominaisuuksien vuoksi mikrofoneissa sekä ultraääntä hyödyntävissä sovellutuksissa ultraääniantureissa muun muassa nestepinnan korkeuden tarkkailuun säiliöissä, tutkissa, ultaraäänipuhdistuslaitteissa sekä sotilassovellutuksissa.[2][3]

Lähteet
  1. Robert Kresse, Ulrich Baudis, Paul Jäger, H. Hermann Riechers, Heinz Wagner, Jochen Winkler & Hans Uwe Wolf: Barium and Barium Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2007. Viitattu 10.11.2014
  2. Patrick M. Dibello, James L. Manganaro, Elizabeth R. Aguinaldo, Tariq Mahmood & Charles B. Lindahl: Barium Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2003. Viitattu 10.11.2014
  3. Tony Jones & Terry A. Egerton: Titanium Compounds, Inorganic, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2012. Viitattu 10.11.2014

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.