Language
Views: 20 Skrywer: Site Editor Publish Time: 2024-04-10 oorsprong: Webwerf
Die fisiese en chemiese eienskappe van bariumkarbonaat lê die grondslag vir die toepassing daarvan in materiale wetenskap. Dit is 'n onoplosbare verbinding met 'n digtheid van ongeveer 4,43 gram per sentimeter ⊃3; ， Die smeltpunt is so hoog as 1740 ℃. Onder hoë temperatuuromstandighede kan bariumkarbonaat in bariumoksied en koolstofdioksied ontbind. Hierdie eienskappe gee bariumkarbonaatvoordele in toepassings wat hoë temperatuurprosesse en chemiese stabiliteit benodig.
Daar is verskillende metodes vir die voorbereiding van bariumkarbonaat, insluitend koolzuurmetode, dubbele ontbindingsmetode en giftige swaar petrochemiese metode. Onder hulle word die giftige swaar petrochemiese metode wyd gebruik in industriële produksie vanweë die doeltreffendheid van die gebruik van hoë hulpbronne en lae koste. Die ontwikkeling en optimalisering van hierdie voorbereidingsmetodes bied moontlikhede vir die grootskaalse produksie en toepassing van bariumkarbonaat.
Bariumkarbonaat het 'n wye verskeidenheid toepassings in materiale wetenskap, veral in die velde van elektroniese komponente, keramiek, chemiese ingenieurswese, omgewingsbeskerming en metallurgie. In elektroniese komponente is bariumkarbonaat bekend vir sy uitstekende X-straal en α word die bestralingsafskermvermoë gebruik in die produksie van glasskille vir kleur-TV-buise. In die keramiek- en glasbedryf kan bariumkarbonaat as vloed en grondstowwe die kwaliteit en werkverrigting van produkte verbeter. Daarbenewens word bariumkarbonaat ook gebruik in die produksie van ander bariumsoutprodukte, sowel as analitiese reagense, katalisators en magnetiese materiale.
Met die bevordering van tegnologie en die toenemende vraag na nuwe materiale, het bariumkarbonaat breë toepassingsvooruitsigte in materiale wetenskap. Daar word verwag dat elektroniese graad bariumkarbonaat 'n dryfveer sal word vir toekomstige markgroei vanweë die hoë suiwerheid en toegevoegde waarde. Intussen, met die toenemend streng omgewingsregulasies, sal die ontwikkeling van omgewingsvriendelike bariumkarbonaatprodukte en produksieprosesse ook 'n belangrike rigting vir die ontwikkeling van die bedryf word.
Samevattend is die belangrikheid van bariumkarbonaat in materiale wetenskap vanselfsprekend. Die unieke eienskappe, uiteenlopende voorbereidingsmetodes en uitgebreide toepassingsvelde maak bariumkarbonaat een van die belangrikste materiale wat die ontwikkeling van materiaalwetenskap dryf. Met die verdieping van toekomstige navorsing en tegnologiese vooruitgang, sal die toepassing van bariumkarbonaat verder uitgebrei word, wat groter bydraes lewer tot die ontwikkeling van verskillende bedrywe.
Chemiese formule: Die chemiese formule van bariumkarbonaat is BACO3, wat bestaan uit barium (BA) en karbonaatione (CO3).
Voorkoms: Dit verskyn gewoonlik in die vorm van wit rombiese kristalle of poeier.
Digtheid: Die digtheid van bariumkarbonaat is ongeveer 4,43 g/cm.
Smeltpunt: Die smeltpunt is relatief hoog, ongeveer 881 ℃.
Oplosbaarheid: bariumkarbonaat is onoplosbaar in water, maar oplosbaar in suur en kan reageer met soutsuur, salpetersuur, ens. Om koolstofdioksied vry te laat.
Toksisiteit: bariumkarbonaat is giftig en benodig veilige werking en gebruik.
Unieke posisie in materiale wetenskap
Bariumkarbonaat het 'n wye verskeidenheid toepassings in die materiaalwetenskap, hoofsaaklik weerspieël in die volgende aspekte:
Elektroniese materiale: Bariumkarbonaat word gebruik as X-straal- en γ-bestralingsmateriaal wat elektroniese komponente teen bestralingskade beskerm.
Keramiek- en glasbedryf: As 'n vloed en grondstof kan bariumkarbonaat die smelttemperatuur van keramiek en glas verlaag, die kwaliteit en werkverrigting van die produk verbeter. Terselfdertyd kan dit ook die brekingsindeks van glas en die meganiese sterkte van keramiek verbeter.
Bedekkings en pigmente: Bariumkarbonaat word wyd gebruik as 'n wit pigment en vulstof vanweë die uitstekende bedekkingskrag en glans, wat die witheid en duursaamheid van bedekkings verbeter.
Chemiese industrie: bariumkarbonaat word gebruik as 'n tussen- of katalisator in chemiese produksie, wat aan verskillende chemiese reaksieprosesse deelneem.
Omgewingsmonitering: die toepassing van bariumkarbonaat in omgewingsmonitering, veral in die opsporing van swaar metaalione en watergehalte -analise, het potensiële toepassingswaarde.
Bariumkarbonaat word hoofsaaklik as dopmiddel of grondstof gebruik in die bereiding van halfgeleiermateriaal. Vanweë die hoë suiwerheid van bariumelement, kan bariumkarbonaat in halfgeleierkristalle ingebring word om die elektriese eienskappe van die materiaal te verander en die gewenste halfgeleier -eienskappe te verkry. In sekere spesifieke halfgeleiermateriaal kan die toevoeging van bariumkarbonaat byvoorbeeld die elektroniese mobiliteit en termiese stabiliteit van die materiaal verbeter, wat van uiterste belang is vir die vervaardiging van elektroniese toestelle met 'n hoë werkverrigting.
Bariumkarbonaat is een van die belangrikste grondstowwe vir elektroniese keramiek, veral onontbeerlik in die bereiding van meerlaagse keramiekkondensators (MLCC) en ander elektroniese keramiekkomponente. Die hoë diëlektriese konstante en lae diëlektriese verlies aan bariumkarbonaat maak dit 'n ideale keuse om die werkverrigting van elektroniese keramiek te verbeter. Daarbenewens kan bariumkarbonaat ook die meganiese sterkte en hitteweerstand van elektroniese keramiek verbeter, wat veral belangrik is vir elektroniese toestelle wat in hoë temperatuuromgewings werk.
In die produksieproses van elektroniese keramiek word bariumkarbonaat gewoonlik met ander keramiek grondstowwe gemeng en by hoë temperatuur gesinter om die gewenste keramiekstruktuur te vorm. Tydens hierdie proses moet die ontbindingseienskappe van bariumkarbonaat ook oorweeg word om die kwaliteit en prestasie van die finale produk te verseker.
Bariumkarbonaat word gebruik as toevoeging in optiese glasvervaardiging, wat die deursigtigheid en die brekingsindeks van glas kan verbeter, asook die verwerkingsprestasie daarvan kan verbeter. By die vervaardiging van optiese spesiale glas, is bariumkarbonaat 'n belangrike bron van bariumoksied, wat help om die optiese eienskappe van die glas te verbeter. Deur presies die hoeveelheid bariumkarbonaat wat bygevoeg is, te beheer, kan glas wat aan spesifieke optiese vereistes voldoen, vervaardig word, soos 'n hoë brekingsindeksglas, lae verspreidingsglas, ens. Hierdie bril word wyd gebruik in lense, lense, optiese instrumente en optiese kommunikasietoerusting.
Bariumkarbonaat het ook belangrike toepassings in die ontwikkeling van lasermateriaal. Dit kan saamgestelde materiale vorm met spesifieke laser -eienskappe deur met ander materiale soos seldsame aardelemente te doping. Bariumkarbonaat kan byvoorbeeld gekombineer word met elemente soos strontium en niobium om laserkristalle vir vastestate-lasers voor te berei. Hierdie lasermateriaal het die kenmerke van hoë doeltreffendheid, goeie stabiliteit en lang lewensduur, en word wyd gebruik in mediese, industriële verwerking, militêre en wetenskaplike navorsingsvelde.
Ferriet magnetiese materiale is 'n belangrike nie-metaal-magnetiese materiaal met wye toepassings, soos in motors, transformators, magnetiese opbergtoestelle, ens. Daar is verskillende sintese-metodes van ferriet, insluitend 'n hoë temperatuur-vaste fase-metode, copRecipitation-metode, hidrotermiese metode, ens. Byvoorbeeld, die hoë-temperatuur-vaste-fase-metode is eenvoudig en uitvoerbaar, maar daar kan probleme wees om graangrootte te beheer; Die SOL gel -metode kan die korrelgrootte en -vorm beter beheer, maar die koste is hoër 2. Navorsers optimaliseer die sinteseproses voortdurend om ferrietmateriaal te verkry met spesifieke magnetiese eienskappe, soos hoë deurlaatbaarheid, lae verlies, hoë versadigingsmagnetisering, ens.
Magnetiese opbergingsmedia is 'n onontbeerlike komponent van moderne inligtingstegnologie, en ferriet magnetiese materiale speel 'n belangrike rol daarin. Hard skyf magnetiese opnamesmedia is 'n belangrike aspek van magnetiese materiaaltoepassings en het tans 'n belangrike posisie op die gebied van inligtingsberging. Met die ontwikkeling van tegnologie word die vereistes vir opbergingsdigtheid en lees-/skryfsnelheid van magnetiese opbergmedia al hoe groot. Seagate is byvoorbeeld besig om 'n dubbele laag -geassisteerde magnetiese opname -tegnologie te ontwikkel om die doel van toekomstige 120 TB hardeskywe te bereik.
Die ontwikkeling van nuwe magnetiese opbergingsmedia maak ook deurlopende vordering, insluitend tegnologieë soos vertikale magnetiese opname (PMR), strook magnetiese opname (SMR) en termiese geassisteerde magnetiese opname (HAMR). Daarbenewens het magnetiese ewekansige toegang geheue (MRAM) aandag getrek as 'n nuwe soort geheue vanweë die nie-vlugtige aard en hoë-snelheids- en skryfvermoëns. Samsung Electronics het aansienlike vordering gemaak met die ontwikkeling van die volgende generasie MRAM, wat die energie-doeltreffendste in die bedryf is, en die tegnologie is gekies as 'n swaargewig-artikel op die International Conference on Electronic Devices (IEDM).
Die aktiewe komponente van 'n katalisator is die belangrikste faktore wat die katalitiese werkverrigting bepaal. Hierdie aktiewe komponente kan enkelmetaalelemente wees soos platinum, palladium, rodium, ens., Sowel as metaaloksiede, sulfiede of komplekse komplekse. Die seleksie en ontwerp van aktiewe komponente moet hul katalitiese aktiwiteit, selektiwiteit en stabiliteit vir spesifieke reaksies oorweeg. Deur die morfologie, grootte en struktuur van die aktiewe komponente presies te beheer, kan die uitvoering van die katalisator geoptimaliseer word. Byvoorbeeld, nanokatalisators vertoon hoër aktiwiteit en selektiwiteit as tradisionele katalisators vanweë hul hoë spesifieke oppervlakte en unieke elektroniese eienskappe.
Met die toenemende bewustheid van omgewingsbeskerming, het die ontwikkeling van omgewingsvriendelike katalitiese materiale 'n warm navorsingsonderwerp geword. Hierdie tipe materiaal het ten doel om die opwekking van skadelike neweprodukte te verminder, die impak daarvan op die omgewing te verminder en doeltreffende katalitiese aktiwiteit te handhaaf. Omgewingsvriendelike katalitiese materiale het gewoonlik die volgende kenmerke:
Lae toksisiteit: Kies lae toksisiteit of nie-giftige materiale as aktiewe komponente van katalisators om potensiële risiko's vir die omgewing en menslike gesondheid te verminder.
Hoë selektiwiteit: ontwikkel katalisators met 'n hoë selektiwiteit om die opbrengs van teikenprodukte te verhoog en die opwekking van neweprodukte te verminder.
Herwinbaar en herbruikbaar: ontwerp 'n herwinbare en herbruikbare katalitiese stelsel om die gebruik van katalisator en afval te verminder.
Groen oplosmiddels en draers: Gebruik groen oplosmiddels en draers, soos water, superkritiese vloeistowwe of biologies afbreekbare materiale om tradisionele organiese oplosmiddels te vervang.
Energie -doeltreffendheid: ontwikkel katalisators wat by laer temperature en druk kan werk om energieverbruik te verminder.
Tradisionele sintese -metodes: Die tradisionele sintese -metodes van bariumkarbonaat sluit hoofsaaklik chemiese neerslag, koolzuur en termiese ontbinding in. Hierdie metodes is wyd gebruik in industriële produksie, maar daar is probleme soos hoë energieverbruik, lae suiwerheid en omgewingsbesoedeling.
Groen sintese-metodes: Om die impak op die omgewing te verminder, ontwikkel navorsers meer omgewingsvriendelike sintese-metodes, soos die gebruik van biomineraliseringsprosesse, sintese van kamertemperatuur, superkritiese vloeistofsintese, ens.
Nanosintese -tegnologie: Met die ontwikkeling van nanotegnologie kan nano bariumkarbonaat met spesifieke morfologie en grootte gesintetiseer word deur reaksietoestande te beheer en oppervlakaktiewe middels by te voeg. Hierdie nano -bariumkarbonaat vertoon potensiële toepassingswaarde in katalise, optika en elektroniese materiale as gevolg van hul unieke fisiese en chemiese eienskappe.
Oppervlakmodifikasie: Deur middel van oppervlakmodifikasietegnieke soos bedekking, enting en deklaag, kan die verspreiding, stabiliteit en verenigbaarheid met ander materiale van bariumkarbonaat verbeter word. Dit is van uiterste belang vir die verbetering van die toepassingsprestasie van bariumkarbonaat in saamgestelde materiale, bedekkings en ink.
DOPING MODIFIKASIE: Deur ander elemente (soos seldsame aardelemente, oorgangsmetale, ens.) In bariumkarbonaat te dop, kan die optiese, magnetiese en elektrochemiese eienskappe daarvan aangepas word. Hierdie modifikasiemetode is van groot belang in die ontwikkeling van nuwe opto -elektroniese en magnetiese materiale.
Strukturele modifikasie: deur sintese -toestande soos temperatuur, druk, pH -waarde, ens. Te beheer, kan bariumkarbonaat met verskillende kristalstrukture en morfologieë voorberei word. Hierdie struktureel gemodifiseerde bariumkarbonaat kan beter werkverrigting in spesifieke toepassings vertoon.
Saamgestelde modifikasie: Deur bariumkarbonaat met ander materiale (soos polimere, nanodeeltjies, ens.) Te kombineer, kan nuwe materiale met saamgestelde eienskappe voorberei word. Hierdie saamgestelde modifikasietegnologie het beduidende effekte op die verbetering van die meganiese eienskappe, termiese stabiliteit en funksionaliteit van materiale.
Multifunksionaliteit: bariumkarbonaat het potensiële toepassingswaarde in verskeie velde as gevolg van die unieke fisiese en chemiese eienskappe. Dit kan byvoorbeeld gebruik word as 'n vloed in die keramiek- en glasbedrywe om die kwaliteit van die produk te verbeter; In die elektroniese industrie kan bariumkarbonaat gebruik word as 'n X-straal- en γ-bestralingsskermmateriaal wat elektroniese komponente teen bestralingskade beskerm.
Omgewingsvriendelike materiale: Met die toenemende bewustheid van omgewingsbeskerming word die potensiaal van bariumkarbonaat in die ontwikkeling van omgewingsvriendelike materiale geleidelik ondersoek. Die toediening van bariumkarbonaat in waterbehandeling en sensors vir omgewingsmonitering kan byvoorbeeld help om die omgewingbesoedeling te verminder.
Modifikasie en sintese: Die sintese -metodes van bariumkarbonaat innoveer voortdurend, soos die superkritiese koolstofdioksiedmetode, wat help om die suiwerheid en prestasie van bariumkarbonaat te verbeter. Intussen kan oppervlakmodifikasietegnieke soos steariensuurmodifikasie die verspreidbaarheid van bariumkarbonaat en die verenigbaarheid daarvan met organiese polimeermateriaal verbeter.
Toksisiteitskwessie: Bariumkarbonaat het sekere toksisiteit, wat die toepassing daarvan in sekere velde beperk. Daarom is dit 'n belangrike uitdaging om bariumkarbonaat veilig te gebruik en die impak daarvan op die omgewing en menslike gesondheid te verminder.
Sinteskoste: Alhoewel die sintese-metodes van bariumkarbonaat voortdurend innoveer, kan sommige metodes soos superkritiese koolstofdioksiedmetode hoë koste en ingewikkelde prosesvloei behels, wat die toepassing daarvan in grootskaalse industriële produksie kan beperk.
Prestasieoptimalisering: Die prestasieoptimalisering van bariumkarbonaat bly 'n uitdaging, soos om die stabiliteit daarvan in spesifieke toepassings te verbeter en die ontbindingsyfer by hoë temperature te verminder, wat verdere navorsing en ontwikkeling verg.
Die ontwikkeling van omgewingsvriendelike materiale: hoewel bariumkarbonaat potensiaal het in die ontwikkeling van omgewingsvriendelike materiale, is die balansering van sy omgewingsvriendelikheid en ekonomiese voordele, sowel as om die beperkinge in praktiese toepassings te oorkom, kwessies wat aangespreek moet word.
