Bariumtitaat

Bariumtitaat, chemische formule BaTiO3, is een veelbestudeerde anorganische verbinding die als keramisch ferroelectrisch materiaal wordt gebruikt. In de stof bevindt Ba2+ zich op de A-site en Ti4+ op de B-site van het perovskietachtige ABO3-laat. Bij hoge temperatuur heeft BaTiO3 een kubische para-elektrische structuur; bij afkoeling wordt het ferroelectrisch in een tetragonale fase en bij nog lagere temperaturen kunnen orthorombische en rhombohedrale fasen voorkomen. Deze fasenwisseling geeft een sterke temperatuurafhankelijke diëlektrische respons en piezo-elektrische eigenschappen, met een Curie-temperatuur rond 120°C.

BaTiO3 heeft een hoge diëlektrische constante en relatief goede verliezen, waardoor het een primaire diëlektrische component is in veel keramische condensatoren. Daarnaast wordt het gebruikt in piezoelektrische apparaten en in elektro-optische toepassingen, vooral wanneer het materiaal wordt gedoped of in specifieke microstructuren wordt verwerkt. Voor praktisch gebruik wordt BaTiO3 doorgaans bereid via een soliede-fase-reactie uit bariumcarbonaat en titaniumdioxide, gevolgd door calcination en hoge-temperatuur sintering. Doordat het dopings- en fasentransities kan aanpassen, worden eigenschappen zoals Curie-temperatuur, diëlektrische verliezen en stabiliteit ge-tailor'd met dopants zoals calcium, niobium of zeldzame aardmetalen.

Toepassingen omvatten multilayer keramische condensatoren (MLCC’s), afstembare condensatoren, akoestische sensoren, actuators en elektro-optische apparaten. Gezien de bariuminhoud vereisen poedervormen daarbij passende veiligheidsmaatregelen en milieuvriendelijke hantering.