Loading article…
| |
| 名前 | |
|---|---|
| その他の名前
二ホウ酸バリウム、酸化ホウ素バリウム、メタホウ酸バリウム
| |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol）
|
|
| ケムスパイダー |
|
| ECHA 情報カード | 100.033.824 |
| EC番号 |
|
パブケム CID
|
|
| ユニ |
|
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
|
| |
| |
| プロパティ | |
| BaB 2 O 4または Ba(BO 2 ) 2 | |
| モル質量 | 222.95 |
| 外観 | 白色粉末または無色の結晶 |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 3.85 g/cm3 [ 1] |
| 融点 | 1,095 °C (2,003 °F; 1,368 K) [2] |
| 塩酸への溶解度 | 可溶性 |
屈折率( n D )
|
n e = 1.5534、n o = 1.6776 |
| 構造 | |
| 菱面体、hR126 [3] | |
| R3c、No.161 | |
a = 1.2529 nm、c = 1.274 nm
| |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
| |
| 警告 | |
| H302 | |
| P264、P270、P301+P312、P330、P501 | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 安全データシート（SDS） | 製品安全データシート |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
| |
ホウ酸バリウムは無機化合物で、化学式 BaB 2 O 4または Ba(BO 2 ) 2のバリウムのホウ酸塩です。水和物または脱水物として、白色粉末または無色の結晶として入手できます。結晶は高温 α 相と低温 β 相で存在し、BBOと略されます。どちらの相も複屈折性があり、BBO は一般的な非線形光学材料です。
ホウ酸バリウムは、中国科学院福建省物質構造研究所の陳創天らによって発見され、開発されました。
プロパティ
ホウ酸バリウムには、アルファ、ベータ、ガンマの3つの主要な結晶形態があります。低温のベータ相は、925℃に加熱するとアルファ相に変わります。β-ホウ酸バリウム（BBO）は、結晶内のバリウムイオンの位置によってα相と異なります。どちらの相も複屈折性がありますが、α相は中心対称性を持っているため、β相と同じ非線形特性を持ちません。[4]
アルファバリウムホウ酸塩、α-BaB 2 O 4は、約 190 nm から 3500 nm までの非常に広い光透過窓を持つ光学材料です。優れた機械的特性を持ち、高出力紫外線 偏光 光学系に適した材料です。[5]グランテイラープリズム、グラントムソンプリズム、ウォークオフビームスプリッター、その他の光学部品において、方解石、二酸化チタン、またはニオブ酸リチウムの代わりに使用できます。吸湿性が低く、モース硬度は 4.5 です。損傷閾値は1064 nm で1 GW/cm 2、355 nm で 500 MW/cm 2 です。 [ 1 ]
ベータバリウムホウ酸塩（β-BaB 2 O 4 ）は、約190～3300 nmの範囲で透明な非線形光学材料です。自発的なパラメトリックダウンコンバージョンに使用できます。モース硬度も4.5です。[1] [2]この材料の融点は1268 Kで、[6]異方性熱膨張係数はα₃₃ = 36 × 10⁻⁶ K⁻¹です 。[7]
最近発見されたガンマバリウムホウ酸塩（γ-BaB 2 O 4 ）は、ベータバリウムホウ酸塩を3GPaの圧力下で900℃に加熱することによって生成された。単斜晶系の結晶構造を持つことがわかった。[8]
ホウ酸バリウムは強い負の一軸複屈折性を持ち、409.6～3500 nmでタイプI（ ooe）第二高調波発生に位相整合できる。屈折率の温度感度は低く、異常に広い（55℃）温度位相整合帯域幅をもたらす。[2]
常圧αおよびβ結晶相には三方晶sp 2混成ホウ素のみが含まれていますが、BBOガラスではホウ素の約40%が四面体sp 3混成サイトに存在します。液体状態では、sp 2およびsp 3ホウ素の相対的割合は温度に依存し、高温では三方晶平面配位が有利になります。[9]
合成
ホウ酸バリウムは、ホウ酸水溶液と水酸化バリウムの反応によって製造できる。製造されたγ-ホウ酸バリウムには結晶水が含まれており、120℃で乾燥させても完全には除去できない。脱水されたγ-ホウ酸バリウムは、300～400℃に加熱することで製造できる。約600～800℃で焼成すると、β型に完全に変換される。この方法で製造されたBBOには、微量のBaB 2 O 2は含まれていない[10]。
非線形光学用のBBO結晶は、ホウ酸バリウム、酸化ナトリウム、塩化ナトリウムのフラックス溶融物から成長させることができる。[11]
バリウムホウ酸の薄膜は、バリウム(II)ヒドロトリ(1-ピラゾリル)ホウ酸からMOCVDによって作製することができます。堆積温度に応じて異なる相が得られます。 [12]ベータバリウムホウ酸の薄膜は、ゾルゲル合成によって作製できます。[13]
ホウ酸バリウム一水和物は、硫化バリウムと四ホウ酸ナトリウムの溶液から作られます。白色の粉末です。塗料などの添加剤として、難燃剤、防カビ剤、腐食防止剤として使用されます。また、白色顔料としても使用されます。
ホウ酸バリウム二水和物は、メタホウ酸ナトリウムと塩化バリウムの溶液を90～95℃で加熱して作られる。室温まで冷却すると、白色粉末が沈殿する。ホウ酸バリウム二水和物は140℃以上で水分を失う。塗料、繊維、紙の難燃剤として使用される。 [14]
アプリケーション
BBOは人気の非線形光学結晶です。量子結合光子はベータホウ酸バリウムで生成できます。ホウ酸バリウムは殺菌剤および防カビ剤です。[15]塗料、コーティング剤、接着剤、プラスチック、紙製品に添加されます。
ホウ酸バリウムは紫外線に耐性があり、ポリ塩化ビニルの紫外線安定剤として作用する。[16]
ホウ酸バリウムの溶解性は、顔料として使用する場合の欠点である。シリカでコーティングされた粉末が利用可能である。ホウ酸イオンのアルカリ特性と陽極不動態化特性は、耐腐食性能を高める。一般に入手可能なメタホウ酸バリウム顔料には3つのグレードがある。グレードIはメタホウ酸バリウムそのもの、グレードIIは27%の酸化亜鉛が配合され、グレードIIIは18%の酸化亜鉛と29%の硫酸カルシウムが配合されている。ホウ酸バリウムはホウ酸亜鉛と相乗効果を発揮する。[17]
ホウ酸バリウムは、セラミックコンデンサ用のチタン酸バリウムおよびジルコン酸鉛EIAクラス2誘電体セラミック配合物にフラックスとして約2%使用されています。バリウムとホウ素の比率はフラックスの性能にとって重要であり、BaB 2 O 2含有量はフラックスの性能に悪影響を及ぼします。[10] [18]
バリウムホウ酸フライアッシュ ガラスは放射線遮蔽材として使用できます。このガラスはコンクリートや他のバリウムホウ酸ガラスよりも性能が優れています。 [19]
参考文献
- ^ abc ホウ酸バリウム（a-BBO）結晶。casix.com
- ^ abc BBO 結晶 – ベータ バリウム ホウ酸塩およびリチウム ホウ酸塩 アーカイブ済み 2012 年 2 月 12 日、Wayback Machineにて。clevelandcrystals.com
- ^ Guiqin, Dai; Wei, Lin; An, Zheng; Qingzhen, Huang; Jingkui, Liang (1990). 「低温型 BaB2O4 の熱膨張」. Journal of the American Ceramic Society . 73 (8): 2526–2527. doi :10.1111/j.1151-2916.1990.tb07626.x.
- ^ Nikogosyan, DN (1991). 「ベータバリウムホウ酸塩 (BBO)」.応用物理学 A. 52 ( 6): 359–368. Bibcode :1991ApPhA..52..359N. doi :10.1007/BF00323647. S2CID 101903774.
- ^ アルファバリウムホウ酸塩。Roditi.com。2012年1月15日閲覧。
- ^ Nikogosyan, David (2005). 「第 2 章: 基本的な非線形光学結晶」。非線形光学結晶: 完全調査(第 1 版)。Springer New York、NY。p. 6。ISBN 9780387220222。
- ^ Trento, Chin (2024年10月18日). 「構造から応用まで: BIBOとBBOのどちらが優れた結晶か?」Stanford Advanced Materials . 2024年11月8日閲覧。
- ^ ベッカー、タチアナ B.;ポドボロドニコフ、イワン V。サガトフ、ヌルスルタン E.シャツキー、アントン。ラシチェンコ、セルゲイ。サガトヴァ、ディナラ N.。ダヴィドフ、アレクセイ。リタソフ、コンスタンチン D. (2022)。 「γ-BaB2O4: エッジ共有BO4四面体を有するホウ酸バリウムの高圧高温多形体」。無機化学。61 (4)。 ACS 出版物: 2340–2350。土井：10.1021/acs.inorgchem.1c03760。PMID 35040639。S2CID 246054700 。
- ^ Alderman, Oliver; Benmore, Chris; Holland, Diane; Weber, Rick (2023). 「ホウ酸バリウム溶融物およびガラスにおけるホウ素配位変化と、構成熱容量、エントロピー、脆弱性への寄与」。Journal of Chemical Physics . 158 (22): 224501. Bibcode :2023JChPh.158v4501A. doi : 10.1063/5.0153282 . PMID 37290074.
- ^ ab US 4897249、ロス、シドニー D.、「ホウ酸バリウムの調製」、1990 年 1 月 30 日発行
- ^ Gualtieri, Devlin M.; Chai, Bruce HT「ホウ酸バリウム（BaB2O4）の高温溶液成長」米国特許 4,931,133 1990 年 6 月 5 日発行
- ^ Malandrino, G.; Lo Nigro, R.; Fragalà, IL (2007). 「バリウムヒドロトリ(1-ピラゾリル)ボレート単一源前駆体からのバリウムボレート薄膜へのMOCVDルート」。化学蒸着。13 (11): 651。doi :10.1002/cvde.200706611。
- ^ C. Lu; SS Dimov & RH Lipson (2007). 「フォトニクス用途向け高品質β-バリウムホウ酸薄膜のポリ(ビニルピロリドン)支援ゾル−ゲル堆積」. Chem. Mater . 19 (20): 5018. doi :10.1021/cm071037m.
- ^ ペリー、デール L.、フィリップス、シドニー L. 編 (1995)。無機化合物ハンドブック。ボカラトン: CRC プレス。p. 3。ISBN 978-0-8493-8671-8。
- ^ Henry Warson、CA Finch (2001)。合成樹脂ラテックスの用途：表面鋳造におけるラテックス：エマルジョン塗料。John Wiley and Sons。pp. 885– 。ISBN 978-0-471-95461-3. 2012年1月15日閲覧。
- ^ コスキニエミ、マーク S「プラスチック用殺菌剤としてのピロホウ酸カルシウム」米国特許 5,482,989 1996 年 1 月 9 日発行
- ^ JV Koleske (1995). ペイントおよびコーティング試験マニュアル: Gardner-Sward ハンドブック第 14 版。第 17 巻。ASTM International。ISBN 978-0-8031-2060-0。
- ^ K. Singh; Indurkar, Aruna (1988). 「バリウムホウ酸ガラスと結合したジルコン酸鉛の誘電体」(PDF) . Bull. Mater. Sci . 11:55 . doi : 10.1007/BF02744501 . S2CID 97981458.
- ^ Singh, Sukhpal; Kumar, Ashok; Singh, Devinder; Thind, Kulwant Singh; Mudahar, Gurmel S. (2008). 「バリウムホウ酸塩フライアッシュガラス：放射線遮蔽材料として」。核物理学研究セクションBにおける核計測および方法。266 (1): 140。Bibcode :2008NIMPB.266..140S。doi :10.1016/ j.nimb.2007.10.018。