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 | |
| PubChem CID | |
| 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 muokkaa
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 muokkaa
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 muokkaa
- ↑ a b c d 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
- ↑ a b c 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
- ↑ a b c 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 muokkaa
- PubChem: Barium titanate(IV) (englanniksi)
- ChemBlink: Barium titanate (englanniksi)
- M. M. Vijatović, J. D. Bobić, B. D. Stojanović: History and Challenges of Barium Titanate: Part I, Science of Sintering, 40 (2008) 155-165 (Arkistoitu – Internet Archive) (englanniksi) (pdf)
- M. M. Vijatović, J. D. Bobić, B. D. Stojanović: History and Challenges of Barium Titanate: Part II, Science of Sintering, 40 (2008) 235-244 (englanniksi) (pdf)