Bariumtitanaatti

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

Rakenne ja ominaisuudet 

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.

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.

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.

Lähteet

Aiheesta muualla 
PubChem: Barium titanate(IV) 
ChemBlink: Barium titanate 
M. M. Vijatović, J. D. Bobić, B. D. Stojanović: History and Challenges of Barium Titanate: Part I, Science of Sintering, 40 (2008) 155-165   (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  (pdf)

Bariumyhdisteet
Titanaatit