Language
Mga Views: 20 May-akda: Site Editor Nag-publish ng Oras: 2024-04-10 Pinagmulan: Site
Ang pisikal at kemikal na mga katangian ng barium carbonate ay naglalagay ng pundasyon para sa aplikasyon nito sa agham ng mga materyales. Ito ay isang hindi matutunaw na tambalan ng tubig na may isang density ng humigit -kumulang na 4.43 gramo bawat sentimetro ⊃3; ， Ang natutunaw na punto ay kasing taas ng 1740 ℃. Sa ilalim ng mataas na mga kondisyon ng temperatura, ang barium carbonate ay maaaring mabulok sa barium oxide at carbon dioxide. Ang mga pag -aari na ito ay nagbibigay ng barium carbonate na pakinabang sa mga application na nangangailangan ng mataas na proseso ng temperatura at katatagan ng kemikal.
Mayroong iba't ibang mga pamamaraan para sa paghahanda ng barium carbonate, kabilang ang pamamaraan ng carbonization, dobleng pamamaraan ng agnas, at nakakalason na mabibigat na pamamaraan ng petrochemical. Kabilang sa mga ito, ang nakakalason na mabibigat na pamamaraan ng petrochemical ay malawakang ginagamit sa pang -industriya na paggawa dahil sa mataas na kahusayan sa paggamit ng mapagkukunan at mababang gastos. Ang pag-unlad at pag-optimize ng mga pamamaraan ng paghahanda na ito ay nagbigay ng mga posibilidad para sa malakihang paggawa at aplikasyon ng barium carbonate.
Ang Barium carbonate ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon sa agham ng mga materyales, lalo na sa larangan ng mga elektronikong sangkap, keramika, kemikal na engineering, proteksyon sa kapaligiran, at metalurhiya. Sa mga elektronikong sangkap, ang barium carbonate ay kilala para sa mahusay na x-ray at α ang kakayahan sa kalasag ng radiation ay ginagamit sa paggawa ng mga glass shell para sa mga color TV tubes. Sa industriya ng ceramic at glass, ang barium carbonate bilang isang pagkilos ng bagay at hilaw na materyal ay maaaring mapabuti ang kalidad at pagganap ng mga produkto. Bilang karagdagan, ang barium carbonate ay ginagamit din sa paggawa ng iba pang mga produktong barium salt, pati na rin bilang analytical reagents, catalysts, at magnetic material.
Sa pagsulong ng teknolohiya at ang pagtaas ng demand para sa mga bagong materyales, ang Barium carbonate ay may malawak na mga prospect ng aplikasyon sa agham ng mga materyales. Ang elektronikong grade barium carbonate ay inaasahan na maging isang puwersa sa pagmamaneho para sa paglago ng merkado sa hinaharap dahil sa mataas na kadalisayan at idinagdag na halaga. Samantala, sa lalong mahigpit na mga regulasyon sa kapaligiran, ang pagbuo ng mga produktong friendly na barium carbonate at mga proseso ng paggawa ay magiging isang mahalagang direksyon para sa pag -unlad ng industriya.
Sa buod, ang kahalagahan ng barium carbonate sa agham ng mga materyales ay maliwanag sa sarili. Ang mga natatanging katangian nito, magkakaibang mga pamamaraan ng paghahanda, at malawak na mga patlang ng aplikasyon ay gumagawa ng barium carbonate na isa sa mga pangunahing materyales na nagmamaneho sa pag -unlad ng agham ng mga materyales. Sa pagpapalalim ng hinaharap na pananaliksik at pag -unlad ng teknolohiya, ang aplikasyon ng barium carbonate ay higit na mapalawak, na gumagawa ng higit na mga kontribusyon sa pagbuo ng iba't ibang mga industriya.
Formula ng kemikal: Ang pormula ng kemikal ng barium carbonate ay Baco3, na binubuo ng barium (BA) at carbonate ions (CO3).
Hitsura: Karaniwan itong lumilitaw sa anyo ng mga puting rhombic crystals o pulbos.
Density: Ang density ng barium carbonate ay humigit -kumulang na 4.43 g/cm.
Natutunaw na punto: Ang punto ng pagtunaw nito ay medyo mataas, mga 881 ℃.
Solubility: Ang Barium carbonate ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit natutunaw sa acid at maaaring gumanti sa hydrochloric acid, nitric acid, atbp upang palabasin ang carbon dioxide.
Toxicity: Ang barium carbonate ay nakakalason at nangangailangan ng ligtas na operasyon at paggamit.
Natatanging posisyon sa agham ng mga materyales
Ang Barium Carbonate ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon sa agham ng mga materyales, higit sa lahat na makikita sa mga sumusunod na aspeto:
Electronic Materials: Ang Barium carbonate ay ginagamit bilang X-ray at γ radiation na mga materyales sa kalasag ay nagpoprotekta sa mga elektronikong sangkap mula sa pinsala sa radiation.
Ang industriya ng keramika at salamin: Bilang isang pagkilos ng bagay at hilaw na materyal, ang barium carbonate ay maaaring bawasan ang temperatura ng pagtunaw ng mga keramika at baso, pagbutihin ang kalidad at pagganap ng produkto. Kasabay nito, maaari rin itong mapabuti ang refractive index ng baso at ang mekanikal na lakas ng keramika.
Mga Coatings at Pigment: Ang Barium carbonate ay malawakang ginagamit bilang isang puting pigment at tagapuno dahil sa mahusay na takip ng kapangyarihan at glossiness, pagpapabuti ng kaputian at tibay ng mga coatings.
Industriya ng kemikal: Ang Barium carbonate ay ginagamit bilang isang intermediate o katalista sa paggawa ng kemikal, na nakikilahok sa iba't ibang mga proseso ng reaksyon ng kemikal.
Pagsubaybay sa Kapaligiran: Ang aplikasyon ng barium carbonate sa pagsubaybay sa kapaligiran, lalo na sa pagtuklas ng mga mabibigat na metal na ions at pagsusuri ng kalidad ng tubig, ay may potensyal na halaga ng aplikasyon.
Ang Barium carbonate ay pangunahing ginagamit bilang isang dopant o hilaw na materyal sa paghahanda ng mga materyales na semiconductor. Dahil sa mataas na kadalisayan ng elemento ng barium, ang barium carbonate ay maaaring ipakilala sa mga semiconductor crystals upang mabago ang mga de -koryenteng katangian ng materyal at makuha ang nais na mga katangian ng semiconductor. Halimbawa, sa ilang mga tiyak na materyales na semiconductor, ang pagdaragdag ng barium carbonate ay maaaring mapabuti ang kadaliang kumilos ng elektron at katatagan ng thermal ng materyal, na mahalaga para sa paggawa ng mataas na pagganap na elektronikong aparato.
Ang Barium carbonate ay isa sa mga pangunahing hilaw na materyales para sa mga elektronikong keramika, lalo na ang kailangang -kailangan sa paghahanda ng multilayer ceramic capacitors (MLCC) at iba pang mga electronic ceramic na sangkap. Ang mataas na dielectric na pare -pareho at mababang dielectric na pagkawala ng barium carbonate ay ginagawang isang mainam na pagpipilian para sa pagpapabuti ng pagganap ng mga elektronikong keramika. Bilang karagdagan, ang barium carbonate ay maaari ring mapabuti ang lakas ng mekanikal at paglaban ng init ng mga elektronikong keramika, na partikular na mahalaga para sa mga elektronikong aparato na nagpapatakbo sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura.
Sa proseso ng paggawa ng mga elektronikong keramika, ang barium carbonate ay karaniwang halo -halong may iba pang mga ceramic raw na materyales at sintered sa mataas na temperatura upang mabuo ang nais na istruktura ng ceramic. Sa prosesong ito, ang mga katangian ng agnas ng barium carbonate ay kailangan ding isaalang -alang upang matiyak ang kalidad at pagganap ng panghuling produkto.
Ang Barium carbonate ay ginagamit bilang isang additive sa optical glass manufacturing, na maaaring mapabuti ang transparency at refractive index ng baso, pati na rin mapabuti ang pagganap ng pagproseso nito. Kapag gumagawa ng optical special glass, ang barium carbonate ay isang mahalagang mapagkukunan ng barium oxide, na tumutulong upang mapagbuti ang mga optical na katangian ng baso. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa dami ng barium carbonate na idinagdag, ang baso na nakakatugon sa mga tiyak na mga kinakailangan sa optical ay maaaring makagawa, tulad ng mataas na refractive index glass, mababang pagpapakalat ng baso, atbp.
Ang Barium carbonate ay mayroon ding mahahalagang aplikasyon sa pagbuo ng mga materyales sa laser. Maaari itong bumuo ng mga pinagsama -samang materyales na may mga tiyak na katangian ng laser sa pamamagitan ng doping kasama ang iba pang mga materyales tulad ng mga bihirang elemento ng lupa. Halimbawa, ang barium carbonate ay maaaring pagsamahin sa mga elemento tulad ng strontium at niobium upang maghanda ng mga kristal ng laser para sa mga solid-state laser. Ang mga laser na materyales na ito ay may mga katangian ng mataas na kahusayan, mahusay na katatagan, at mahabang habang buhay, at malawakang ginagamit sa larangan ng medikal, pang -industriya, militar, at larangan ng pananaliksik na pang -agham.
Ang Ferrite Magnetic Material ay isang mahalagang non-metal na magnetic material na may malawak na aplikasyon, tulad ng sa mga motor, transformer, magnetic storage device, atbp. Mayroong iba't ibang mga pamamaraan ng synthesis ng ferrite, kabilang ang mataas na temperatura na solidong pamamaraan ng phase, pamamaraan ng coprecipitation, pamamaraan ng sol gel, ang pamamaraan ng microemulsion, ang mga pamamaraan ng synthesis, ang mga pamamaraan ng hydrothermal, atbp. 2. Halimbawa, ang pamamaraan ng mataas na temperatura na solid-phase ay simple at magagawa, ngunit maaaring may mga paghihirap sa pagkontrol sa laki ng butil; Ang pamamaraan ng sol gel ay maaaring mas mahusay na makontrol ang laki at hugis ng butil, ngunit ang gastos ay mas mataas 2. Patuloy na na -optimize ng mga mananaliksik ang proseso ng synthesis upang makakuha ng mga materyales na ferrite na may mga tiyak na magnetic na katangian, tulad ng mataas na pagkamatagusin, mababang pagkawala, mataas na saturation magnetization, atbp.
Ang magnetic storage media ay isang kailangang -kailangan na sangkap ng modernong teknolohiya ng impormasyon, at ang mga materyal na magnetic na materyales ay naglalaro ng isang mahalagang papel sa loob nito. Ang hard disk magnetic recording media ay isang mahalagang aspeto ng mga magnetic material application at kasalukuyang may hawak na isang mahalagang posisyon sa larangan ng imbakan ng impormasyon. Sa pag -unlad ng teknolohiya, ang mga kinakailangan para sa density ng imbakan at basahin/isulat ang bilis ng magnetic storage media ay nagiging mataas. Halimbawa, ang Seagate ay bumubuo ng dalawahang layer ng thermal na tinulungan ng magnetic recording na teknolohiya upang makamit ang layunin ng hinaharap na 120TB hard drive.
Ang pag -unlad ng bagong magnetic storage media ay gumagawa din ng patuloy na pag -unlad, kabilang ang mga teknolohiya tulad ng vertical magnetic recording (PMR), strip magnetic recording (SMR), at thermal assisted magnetic recording (HAMR). Bilang karagdagan, ang Magnetic Random Access Memory (MRAM) ay nakakaakit ng pansin bilang isang bagong uri ng memorya dahil sa hindi pangkaraniwang kalikasan at high-speed na basahin at sumulat ng mga kakayahan. Ang Samsung Electronics ay gumawa ng makabuluhang pag-unlad sa pagbuo ng susunod na henerasyon na MRAM, na siyang pinaka-mahusay na enerhiya sa industriya, at ang teknolohiya nito ay napili bilang isang mabibigat na papel sa International Conference on Electronic Device (IEDM).
Ang mga aktibong sangkap ng isang katalista ay ang mga pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa pagganap ng catalytic. Ang mga aktibong sangkap na ito ay maaaring maging solong mga elemento ng metal tulad ng platinum, palladium, rhodium, atbp, pati na rin ang mga metal oxides, sulfides, o mga kumplikadong kumplikado. Ang pagpili at disenyo ng mga aktibong sangkap ay kailangang isaalang -alang ang kanilang catalytic na aktibidad, selectivity, at katatagan para sa mga tiyak na reaksyon. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa morpolohiya, laki, at istraktura ng mga aktibong sangkap, ang pagganap ng katalista ay maaaring mai -optimize. Halimbawa, ang mga nanocatalyst ay nagpapakita ng mas mataas na aktibidad at selectivity kaysa sa tradisyonal na mga catalysts dahil sa kanilang mataas na tiyak na lugar ng ibabaw at natatanging mga elektronikong katangian.
Sa pagtaas ng kamalayan ng proteksyon sa kapaligiran, ang pag -unlad ng mga friendly na catalytic na materyales ay naging isang mainit na paksa ng pananaliksik. Ang ganitong uri ng materyal ay naglalayong bawasan ang henerasyon ng mga nakakapinsalang by-product, bawasan ang kanilang epekto sa kapaligiran, at mapanatili ang mahusay na aktibidad ng catalytic. Ang mga materyales na friendly na catalytic ay karaniwang may mga sumusunod na katangian:
Mababang toxicity: Pumili ng mababang toxicity o hindi nakakalason na mga materyales bilang aktibong sangkap ng mga catalysts upang mabawasan ang mga potensyal na panganib sa kapaligiran at kalusugan ng tao.
Mataas na pagpili: Bumuo ng mga catalysts na may mataas na selectivity upang madagdagan ang ani ng mga target na produkto at bawasan ang henerasyon ng mga by-product.
Recyclable at magagamit muli: Magdisenyo ng isang recyclable at magagamit na catalytic system upang mabawasan ang paggamit ng katalista at henerasyon ng basura.
Green Solvents at Carriers: Gumamit ng mga berdeng solvent at carrier, tulad ng tubig, supercritical fluid, o mga biodegradable na materyales, upang palitan ang tradisyonal na mga organikong solvent.
Kahusayan ng enerhiya: Bumuo ng mga catalysts na maaaring gumana sa mas mababang temperatura at presyur upang mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya.
Mga pamamaraan ng tradisyonal na synthesis: Ang tradisyonal na mga pamamaraan ng synthesis ng barium carbonate ay pangunahing kasama ang pag -ulan ng kemikal, carbonation, at thermal decomposition. Ang mga pamamaraang ito ay malawakang ginagamit sa paggawa ng pang -industriya, ngunit may mga problema tulad ng mataas na pagkonsumo ng enerhiya, mababang kadalisayan, at polusyon sa kapaligiran.
Mga Pamamaraan sa Green Synthesis: Upang mabawasan ang epekto sa kapaligiran, ang mga mananaliksik ay bumubuo ng mas maraming mga pamamaraan ng synthesis na friendly na kapaligiran, tulad ng paggamit ng mga proseso ng biomineralization, synthesis ng temperatura ng silid, supercritical fluid synthesis, atbp. Ang mga pamamaraan na ito ay naglalayong bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya, bawasan ang mga produktibo, at pagbutihin ang kadalisayan ng produkto.
Teknolohiya ng Nanosynthesis: Sa pag -unlad ng nanotechnology, ang nano barium carbonate na may tiyak na morpolohiya at laki ay maaaring synthesized sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga kondisyon ng reaksyon at pagdaragdag ng mga surfactant. Ang mga nano barium carbonate ay nagpapakita ng potensyal na halaga ng aplikasyon sa catalysis, optika, at elektronikong materyales dahil sa kanilang natatanging mga katangian ng pisikal at kemikal.
Pagbabago sa ibabaw: Sa pamamagitan ng mga diskarte sa pagbabago ng ibabaw tulad ng patong, paghugpong, at patong, ang pagpapakalat, katatagan, at pagiging tugma sa iba pang mga materyales ng barium carbonate ay maaaring mapabuti. Mahalaga ito para sa pagpapabuti ng pagganap ng aplikasyon ng barium carbonate sa mga pinagsama -samang materyales, coatings, at inks.
Doping Modification: Sa pamamagitan ng pag -doping ng iba pang mga elemento (tulad ng mga bihirang elemento ng lupa, mga metal na paglipat, atbp.) Sa barium carbonate, ang mga optical, magnetic, at electrochemical na mga katangian ay maaaring nababagay. Ang pamamaraang ito ng pagbabago ay may malaking kabuluhan sa pagbuo ng mga bagong optoelectronic at magnetic na materyales.
Pagbabago ng istruktura: Sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga kondisyon ng synthesis tulad ng temperatura, presyon, halaga ng pH, atbp, ang barium carbonate na may iba't ibang mga istruktura ng kristal at morpolohiya ay maaaring ihanda. Ang mga istrukturang binagong barium carbonate ay maaaring magpakita ng mas mahusay na pagganap sa mga tiyak na aplikasyon.
Composite Modification: Sa pamamagitan ng pagsasama ng barium carbonate sa iba pang mga materyales (tulad ng mga polymers, nanoparticle, atbp.), Maaaring ihanda ang mga bagong materyales na may mga composite na katangian. Ang pinagsama -samang teknolohiyang pagbabago na ito ay may makabuluhang epekto sa pagpapabuti ng mga mekanikal na katangian, thermal stabil, at pag -andar ng mga materyales.
Multifunctionality: Ang Barium carbonate ay may potensyal na halaga ng aplikasyon sa maraming mga patlang dahil sa natatanging pisikal at kemikal na mga katangian. Halimbawa, maaari itong magamit bilang isang pagkilos ng bagay sa mga industriya ng ceramic at salamin upang mapabuti ang kalidad ng produkto; Sa industriya ng electronics, ang barium carbonate ay maaaring magamit bilang isang X-ray at γ radiation na mga materyales sa kalasag na protektahan ang mga elektronikong sangkap mula sa pinsala sa radiation.
Mga materyales na palakaibigan: Sa pagtaas ng kamalayan ng proteksyon sa kapaligiran, ang potensyal ng barium carbonate sa pagbuo ng mga materyales na palakaibigan ay unti -unting na -explore. Halimbawa, ang aplikasyon ng barium carbonate sa paggamot ng tubig at mga sensor sa pagsubaybay sa kapaligiran ay maaaring makatulong na mabawasan ang polusyon sa kapaligiran.
Pagbabago at synthesis: Ang mga pamamaraan ng synthesis ng barium carbonate ay patuloy na nagbabago, tulad ng supercritical carbon dioxide na pamamaraan, na tumutulong upang mapagbuti ang kadalisayan at pagganap ng barium carbonate. Samantala, ang mga diskarte sa pagbabago ng ibabaw tulad ng pagbabago ng stearic acid ay maaaring mapabuti ang pagkalat ng barium carbonate at ang pagiging tugma nito sa mga organikong materyales na polimer.
Isyu ng Toxicity: Ang Barium carbonate ay may ilang pagkakalason, na nililimitahan ang aplikasyon nito sa ilang mga larangan. Samakatuwid, kung paano ligtas na gumamit ng barium carbonate at bawasan ang epekto nito sa kapaligiran at kalusugan ng tao ay isang mahalagang hamon.
Gastos ng Sintesis: Bagaman ang mga pamamaraan ng synthesis ng barium carbonate ay patuloy na nagbabago, ang ilang mga pamamaraan tulad ng supercritical carbon dioxide na pamamaraan ay maaaring kasangkot sa mataas na gastos at kumplikadong proseso ng daloy, na maaaring limitahan ang kanilang aplikasyon sa malaking sukat na pang-industriya.
Pag -optimize ng Pagganap: Ang pag -optimize ng pagganap ng barium carbonate ay nananatiling isang hamon, tulad ng pagpapabuti ng katatagan nito sa mga tiyak na aplikasyon at pagbabawas ng rate ng agnas nito sa mataas na temperatura, na nangangailangan ng karagdagang pananaliksik at pag -unlad.
Pag -unlad ng mga materyales na palakaibigan: Bagaman ang barium carbonate ay may potensyal sa pag -unlad ng mga materyales na palakaibigan, binabalanse ang pagiging kabaitan ng kapaligiran at mga benepisyo sa ekonomiya, pati na rin ang pagtagumpayan ng mga limitasyon nito sa mga praktikal na aplikasyon, ay mga isyu na kailangang matugunan.
