<p><b>鈦酸鋇</b>是鋇和鈦的混合氧化物，也稱偏鈦酸鋇，化學式為BaTiO<sub>3</sub>。鈦酸鋇是一個鐵電陶瓷材料，有<span data-orig-title="光折射效应" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Photorefractive_effect"><span>光折射效應</span></span>及壓電性質。其固態時可有五種晶體結構，溫度從高到低依次為：六方、等軸、四方、斜方及三方晶系。除等軸外，其餘的結構都呈現鐵電性。
</p>


<h2><span id=".E5.A4.96.E8.A7.82"></span><span id="外观">外觀</span></h2>
<p>鈦酸鋇為白色粉末或透明晶體。它難溶於水，可溶於濃硫酸，R/S phrase 為<abbr class="abbr" title="R20/22: 吸入及吞食有害">R20/22</abbr>，<abbr class="abbr" title="S28: 接觸皮膚後立即用大量液體沖洗（用來沖洗的液體由生產廠家指定）">S28</abbr>A，<abbr class="abbr" title="S37: 穿戴適合的手套">S37</abbr>和<abbr class="abbr" title="S45: 發生事故或感到不適時立即求醫，可能的話出示標籤">S45</abbr>。
性狀 白色粉末。
</p><p>熔點 1625℃
</p><p>相對密度 6.017
</p><p>溶解性 溶於濃硫酸、鹽酸及氫氟酸，不溶於熱的稀硝酸、水和鹼。
</p><p>熔點:1625℃溶解性:INSOLUBLE
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<h2><span id=".E7.94.9F.E4.BA.A7"></span><span id="生产">生產</span></h2>
<p>製備鈦酸鋇的方法較多，有固相法和<span data-orig-title="共沉淀" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Coprecipitation"><span>共沉澱</span></span>法等。</p><p>固相法：
</p><p>鈦酸鋇可通過煅燒碳酸鋇和二氧化鈦製得，其中可摻雜任意其他材料。
</p>
<dl><dd>TiO<sub>2</sub> + BaCO<sub>3</sub> = BaTiO<sub>3</sub> + CO<sub>2</sub>↑</dd></dl><p>共沉澱法：
</p><p>(一) 將氯化鋇和四氯化鈦按等物質的量混合溶解，加熱至70°C，然後滴入草酸，得到水合草酸鈦醯鋇[BaTiO(C<sub>2</sub>O<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O]沉澱，經洗滌、乾燥，再進行熱解，最後得到產品。
</p>
<dl><dd>BaCl<sub>2</sub> + TiCl<sub>4</sub> + 2H<sub>2</sub>C<sub>2</sub>O<sub>4</sub> + 5H<sub>2</sub>O = BaTiO(C<sub>2</sub>O<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O↓ + 6HCl</dd></dl><dl><dd>BaTiO(C<sub>2</sub>O<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O = BaTiO<sub>3</sub> + 2CO<sub>2</sub>↑ + 2CO↑ + 4H<sub>2</sub>O</dd></dl><p>(二) 偏鈦酸經打漿後加入氯化鋇溶液，然後在攪拌下加入碳酸銨，生成碳酸鋇和偏鈦酸共沉澱，煅燒後得產品。
</p>
<dl><dd>BaCl<sub>2</sub> + (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> = BaCO<sub>3</sub> + 2NH<sub>4</sub>Cl</dd></dl><dl><dd>H<sub>2</sub>TiO<sub>3</sub> + BaCO<sub>3</sub> = BaTiO<sub>3</sub> + CO<sub>2</sub>↑ + H<sub>2</sub>O</dd></dl><p>有報導稱，高純的硝酸鋇是電動車中<span data-orig-title="EEstor" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="EEstor"><span>EEstor</span></span> 鈦酸鋇電容儲能系統的關鍵組分。</p><p>鈦酸鋇常與鈦酸鍶混合。
</p>
<h2><span id=".E7.94.A8.E9.80.94"></span><span id="用途">用途</span></h2>
<p>鈦酸鋇被用作陶瓷電容器的介電材料、麥克風和其他傳感器的壓電材料。作為壓電材料，它在很大程度上取代鋯鈦酸鉛。</p><p>多晶鈦酸鋇顯示正的溫度係數，使之成為熱敏電阻和自我調節電熱系統的有用材料。
</p><p>全緻密奈米結晶（nanocrystalline）鈦酸鋇的介電係數高達40%，比其他同樣以傳統方法製造的材料更高。</p><p>鈦酸鋇結晶被用於非線性光學。它有高的光耦合增益，並能維持在可見光和近紅外線波段。
</p><p>它在自泵浦相位共軛（self-pumped phase conjugation，SPPC）的應用所使用的材料中有最高的反射率。它可用於連續波四波混頻（four-wave mixing）毫瓦遠程光功率。在光折變應用中，鈦酸鋇可以摻雜其他各種元素，例如鈰。</p><p>在錫中摻入鈦酸鋇的包合物（inclusions）已經顯示創造出一個比鑽石高的黏彈<span data-orig-title="勁度" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="stiffness"><span>勁度</span></span>的散狀物料（bulk material）。鈦酸鋇在相變時會改變晶體的形狀和體積。這導致複合材料的鈦酸鋇有負的體積彈性模量（楊氏模量），即當一個作用力施加在包合物上時，在反方向會產生位移，並進一步勁化複合材料。</p><p>鈦酸鋇薄膜<span data-orig-title="電光調製器" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Electro-optic modulator"><span>電光調製器</span></span>顯示超過40 GHz的頻率。</p><p>鈦酸鋇的熱釋電（pyroelectric）和鐵電（ferroelectric）性質，被應於一些非致冷感應器之類的熱成像攝影機（thermal camera）。
</p>
<h2><span id=".E5.8F.83.E8.A6.8B"></span><span id="參見">參見</span></h2>
<ul><li>鈦酸鍶</li>
<li>鋯鈦酸鉛</li></ul><h2><span id=".E5.8F.83.E8.80.83.E8.B3.87.E6.96.99"></span><span id="參考資料">參考資料</span></h2>
<h2><span id=".E5.A4.96.E9.83.A8.E9.80.A3.E7.B5.90"></span><span id="外部連結">外部連結</span></h2>
<ul><li>EEStor's "instant-charge" capacitor batteries （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）</li></ul><!-- 
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**鈦酸鋇**是鋇和鈦的混合氧化物，也稱偏鈦酸鋇，化學式為 BaTiO3。鈦酸鋇是一個鐵電陶瓷材料，有光折射效應及壓電性質。其固態時可有五種晶體結構，溫度從高到低依次為：六方、等軸、四方、斜方及三方晶系。除等軸外，其餘的結構都呈現鐵電性。

## 外觀

鈦酸鋇為白色粉末或透明晶體。它難溶於水，可溶於濃硫酸，R/S phrase 為 R20/22，S28A，S37 和 S45。
性狀 白色粉末。

熔點 1625℃

相對密度 6.017

溶解性 溶於濃硫酸、鹽酸及氫氟酸，不溶於熱的稀硝酸、水和鹼。

熔點：1625℃溶解性：INSOLUBLE

## 生產

製備鈦酸鋇的方法較多，有固相法和共沉澱法等。

固相法：

鈦酸鋇可通過煅燒碳酸鋇和二氧化鈦製得，其中可摻雜任意其他材料。

　
: TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑

共沉澱法：

(一) 將氯化鋇和四氯化鈦按等物質的量混合溶解，加熱至 70°C，然後滴入草酸，得到水合草酸鈦醯鋇 [BaTiO (C2O4)2·4H2O] 沉澱，經洗滌、乾燥，再進行熱解，最後得到產品。

　
: BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2·4H2O↓ + 6HCl

　
: BaTiO(C2O4)2·4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O

(二) 偏鈦酸經打漿後加入氯化鋇溶液，然後在攪拌下加入碳酸銨，生成碳酸鋇和偏鈦酸共沉澱，煅燒後得產品。

　
: BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl

　
: H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O

有報導稱，高純的硝酸鋇是電動車中 EEstor 鈦酸鋇電容儲能系統的關鍵組分。

鈦酸鋇常與鈦酸鍶混合。

## 用途

鈦酸鋇被用作陶瓷電容器的介電材料、麥克風和其他傳感器的壓電材料。作為壓電材料，它在很大程度上取代鋯鈦酸鉛。

多晶鈦酸鋇顯示正的溫度係數，使之成為熱敏電阻和自我調節電熱系統的有用材料。

全緻密奈米結晶（nanocrystalline）鈦酸鋇的介電係數高達 40%，比其他同樣以傳統方法製造的材料更高。

鈦酸鋇結晶被用於非線性光學。它有高的光耦合增益，並能維持在可見光和近紅外線波段。

它在自泵浦相位共軛（self-pumped phase conjugation，SPPC）的應用所使用的材料中有最高的反射率。它可用於連續波四波混頻（four-wave mixing）毫瓦遠程光功率。在光折變應用中，鈦酸鋇可以摻雜其他各種元素，例如鈰。

在錫中摻入鈦酸鋇的包合物（inclusions）已經顯示創造出一個比鑽石高的黏彈勁度的散狀物料（bulk material）。鈦酸鋇在相變時會改變晶體的形狀和體積。這導致複合材料的鈦酸鋇有負的體積彈性模量（楊氏模量），即當一個作用力施加在包合物上時，在反方向會產生位移，並進一步勁化複合材料。

鈦酸鋇薄膜電光調製器顯示超過 40 GHz 的頻率。

鈦酸鋇的熱釋電（pyroelectric）和鐵電（ferroelectric）性質，被應於一些非致冷感應器之類的熱成像攝影機（thermal camera）。

## 參見

* 鈦酸鍶
* 鋯鈦酸鉛

## 參考資料

## 外部連結

* EEStor's "instant-charge" capacitor batteries （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
12047-27-7