تیتانات باریم و کاربرد آن

تیتانات باریم یک ترکیب معدنی است و به شکل پودر سفید وجود دارد. این ماده، اولین اکسید فروالکتریک کشف شده با ساختار پروسکایت است.باریم تیتانات، یک ماده سرامیکی فروالکتریک است، دارای خواص پیزو الکتریک و یک اثر نور فشاری است. این ترکیب در بسیاری از اسیدها از جمله سولفوریک، هیدروکلریک و هیدروفلوریک محلول است، در قلیاها و آب نامحلول است.

تیتانات باریم را می توان با گرم کردن کربنات باریم و دی اکسید تیتانیوم تولید کرد. محصول نهایی شامل ساختار کریستالی شش ضلعی، مکعبی، چهار تایی، اورتورمبیک و رومبلیس می شود. تمام فازها به جز فاز مکعب اثر فروالکتریک را نشان می دهند.

این ماده در فرم خالص خود یک عایق الکتریکی است اما، با مقادیر کمی از فلزات مواد نیمه هادی تشکیل می دهند که مهم ترین آنها اسکاندیم، ایتریوم، نئودیمیم، ساماریوم و غیره می باشد.تیتانات باریم با گرم کردن دی اکسید تیتانیوم و کربنات باریم سنتز می شود. این واکنش از طریق پالایش فاز مایع صورت می گیرد. بلورهای آن تنها در دمای 1100 درجه سانتیگراد از فلوراید پتاسیم مذاب تولید می شود.

باریم تیتانات به شکل پودر یا کریستال خود دارای ساختار پروکسایت موجود است. ساختار جامد این ترکیب، می تواند با تفاوت درجه حرارت متفاوت باشد. آنها می توانند در پنج مرحله مختلف، از دمای پایین تا دمای بالا وجود داشته باشند: رومبوج، اورتورمبیک، تتراگونال، مکعب و شش ضلعی.

فاز مکعبی باریم تیتانات، دارای مراکز TiO6 هشت ضلعی است که مکعبی با لبه های Ti-O-Ti و عمودهای Ti را نشان می دهد.تیتانات باریم کاربردهای زیادی دارد. این ماده می تواند به عنوان عایق الکتریکی در خالص ترین شکل مورد استفاده قرار گیرد. این ترکیب در خازن ها به عنوان ماده سرامیکی دی الکتریک استفاده می شود، همچنین در میکروفن ها و سایر مبدل ها به عنوان ماده پیزو الکتریک مورد استفاده قرار می گیرد.

درجه حرارت کوری برای تیتانات باریم 120 درجه سانتیگراد و قطبش خودی خود آن در دمای اتاق در حدود 0.15 درجه در متر مربع است. در دمای کوری، تیتانات باریم مقاومت زیادی را نشان می دهد که می تواند در اندازه کریستال های آن تأثیر داشته باشد. در این دما، باریم تیتانات می تواند فاز خود را از تتراگونال به مکعب تغییر دهد.

بلورهای مجزا از این ترکیب می توانند خواص NTCR را نشان دهند. اشکال پلی کریستالی ترکیب، ضریب درجه حرارت مثبت را نشان می دهد، به همین دلیل از آن در تهیه سیستم های گرمایش برقی و تنظیم دما استفاده می شود.