钛酸钡(BaTiO3)晶体

简单描述

钛酸钡(BaTiO3)单晶具有优异的光折变性能,具有高的自泵浦相位共轭反射率和二波混频(光放大)效率,在光信息存储方面有巨大的潜在应用前景,同时它也是重要的衬底基片材料。

优点:高介电常数、优异的光学性能、高热稳定性、良好的压电性能、低介电损耗、较大的电阻率、高耐压强度和优异的绝缘性能等特性。

应用领域:电子元器件、光学器件、微波介质陶瓷、制备催化剂、陶瓷釉料、塑料和橡胶的填料等。

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简单描述

钛酸钡(BaTiO3)单晶具有优异的光折变性能,具有高的自泵浦相位共轭反射率和二波混频(光放大)效率,在光信息存储方面有巨大的潜在应用前景,同时它也是重要的衬底基片材料。

详细描述

钛酸钡,化学式为BaTiO₃,是一种重要的无机化合物,具有多种优异的物理和化学性质。它是一种白色或浅灰色的粉末或晶体,通常呈现立方晶系结构,但在特定条件下(如温度、压力变化)会发生晶相转变。钛酸钡具有高介电常数、铁电性、压电性和热释电性等特性,这些特性使其在电子陶瓷、电容器、传感器、压电陶瓷、热敏电阻以及微波介质陶瓷等领域具有广泛的应用。此外,钛酸钡还具有良好的化学稳定性和热稳定性,能够在较宽的温度范围内保持其性能的稳定性。

优点

  1. 高介电常数:钛酸钡具有较高的介电常数,这使得它在电容器、压电传感器等电子元器件中具有广泛的应用。
  2. 优异的光学性能:钛酸钡具有较高的折射率和透过率,可用于光学器件制备,如光学玻璃、光学薄膜等。
  3. 高热稳定性:钛酸钡能够在高温环境下稳定存在,适用于高温材料制备,如高温陶瓷、催化剂等。
  4. 良好的压电性能:钛酸钡可以通过施加电压产生机械变形,或者通过施加力使其产生电压,这使得它在传感器、声波滤波器等领域得到广泛应用。
  5. 其他优点:钛酸钡还具有低介电损耗、较大的电阻率、高耐压强度和优异的绝缘性能等特性。这些特性使得钛酸钡成为电子功能陶瓷器件的基础原料,被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。

应用领域

  1. 电子元器件:
  • 钛酸钡具有高介电常数和优异的铁电、压电性能,是制造多层陶瓷电容器(MLCC)、热敏电阻(PTC)、压电陶瓷等电子元器件的关键材料。
  • 它在电子陶瓷行业中占据重要地位,被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。
  1. 光学器件:
  • 由于钛酸钡具有较高的折射率和透过率,可用于制备光学玻璃、光学薄膜等光学器件。
  1. 微波介质陶瓷:
  • 钛酸钡的介电性能随其成分的变化而改变,某些特定组成的钛酸钡陶瓷具有优异的微波介电性能,可用于微波介质谐振器、滤波器、基板等。
  1. 其他应用:
  • 钛酸钡还可用于制备催化剂、陶瓷釉料、塑料和橡胶的填料等。
  • 当钛酸钡的粒径达到纳米级时,还具有独特的光致发光性和光催化活性,可用于有机污染物降解。

基本参数

参数 数值/描述
晶体结构 四方Tetragona(4m):  13°C < T <132°C  a=3.99 ,c=4.04,(at 26°C)
密度 6.02(g/cm3)
熔点 1612℃
生长方法 TSSG (Top Seeded Solution Growth) 顶部籽晶法
介电常数 ea=3700 ec=135(自由状态)
  ea=2400 ec=60 (加持状态)
折射率   515nm 633nm 800nm
  no 2.4912 2.4160 2.3681
  no 2.4247 2.3630 2.3235
透过波长范围 0.43-6.30mm
光电系数  r1T3=8±2pm/V  rT33=105±10pm/V  rT42=1300±100pm/V
自泵浦相位共轭反射率(0度切)  50 – 70 % for l = 515nm(Ce: BaTiO3)
   40 – 60 % (PureBaTiO3) for l = 515nm
   50 – 80 % for l = 633nm(Ce: BaTiO3)
   40 – 60 % for l = 633nm (PureBaTiO3)
二波混频耦合系数 10-40  cm-1
吸收损失  l: 515nm 633nm  800nm
  a: 0.285cm-1  0.108cm-1 0.033cm-1
晶向 <100>、<001>、<110>、<111>±0.5º
尺寸(mm) 10×10×1/0.5mm、10×5×1/0.5mm、5×5×1/0.5mm可按照客户需求,定制特殊方向和尺寸的衬底
抛光 单面或双面
表面粗糙度 Surface roughness(Ra):<=10 A可提供原子粒显微镜(AFM)检测报告
包装 100级洁净袋,1000级超净室