[科普中國]-偏硼酸鋇

偏硼酸鋇Ba(BO2)2，分子量222.95，白色斜方晶系的晶狀粉末。相對密度3.25～3.35。熔點1060℃。微溶于水，易溶于鹽酸。具有防銹、抗粉化、耐高溫、防火和防霉等性能。改性偏硼酸鋇用于涂料工業(yè)中的底漆、面漆，是一種新型無毒防銹顏料，也用于陶瓷、造紙、橡膠、紡織品及塑料等行業(yè)中。

結構及物理性質點群：三方晶系 R 3c

晶胞參數(shù)：a = b = 12.532 c = 12.7117 z = 6

熔點：1095 ± 5 ℃

相變點：925 ± 5 ℃

光學均勻性：δ n = 10 -6 /cm

莫氏硬度：4-5

密度：3.85g /cm 3

吸收系數(shù)：

熱導率：⊥ c,1.2W/m/k c ∥，1.6W/m/k1

計算化學數(shù)據(jù)1、疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：無

2、氫鍵供體數(shù)量：2

3、氫鍵受體數(shù)量：6

4、可旋轉化學鍵數(shù)量：0

5、互變異構體數(shù)量：無

6、拓撲分子極性表面積：82.3

7、重原子數(shù)量：9

8、表面電荷：0

9、復雜度：7.5

10、同位素原子數(shù)量：0

11、確定原子立構中心數(shù)量：0

12、不確定原子立構中心數(shù)量：0

13、確定化學鍵立構中心數(shù)量：0

14、不確定化學鍵立構中心數(shù)量：0

15、共價鍵單元數(shù)量：52

合成方法1、硼砂硫化鋇法將重晶石和煤粉的混合物料焙燒，經萃取器熱水浸取，得硫化鋇料液，再與硼砂水溶液和硅酸鈉水溶液各自計量加入反應器中，三種物料加完后，將反應器密閉，升溫至110℃±5℃，攪拌反應2 h后，冷卻至70～80℃，沉淀物經離心分離、水洗、干燥、粉碎后，制得偏硼酸鋇成品。

2、頂部籽晶熔鹽法，我國首次用該法生長出新型無機非線性光學晶體材料偏硼酸鋇。原料碳酸鋇和硼酸按比例加入坩堝，同時加入適量助熔劑碳酸鈉。采用電阻加熱。當原料熔化后，保溫數(shù)小時，使熔液完全熔融并均勻混合。將籽晶下至溶液中，降溫，轉動籽晶并緩慢向上提拉，生長出高質量的尺寸ф46mm×18mm的晶體。該法克服了自發(fā)成核數(shù)目過多的缺點。

貯存方法應貯存于陰涼、通風、干燥的庫房內。嚴禁與油類物質一起堆放。

用途1、用于涂料工業(yè)中的底漆、面漆，是一種新型的防銹顏料，也用于陶瓷、造紙、橡膠和塑料等工業(yè)中。

2、用作添加型阻燃劑，阻燃效能不及氧化銻，但因價廉，可作為氧化銻類阻燃劑的部分代用品，與含鹵阻燃劑并用有協(xié)同效應。適用于環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、聚醋酸乙烯、丙烯酸樹脂、聚氨酯、聚氯乙烯等3。

光學性質偏硼酸鋇（β -BaB 2 O 4，簡稱 BBO）是具有綜合優(yōu)良性能的非線性光學晶體，具有較寬的透光波段（190nm-3500nm）和位相匹配范圍（409.6nm-3500nm），大的非線性光學系數(shù)，高的抗光損傷閾值，較寬的溫度帶寬及優(yōu)越的光學均勻性為各種非線性光學應用提供實際可能性 .

BBO 的主要應用 :

Nd:YAG 和 Nd:YLF 激光器的 2,3,4,5 次諧波的產生。

染料激光器的倍頻，三倍頻以及混頻的發(fā)生。

鈦寶石和紫翠玉激光器的 2,3,4,5 次諧波的產生

可用于多種先進的激光技術的研發(fā)例如全固態(tài)，寬波段調協(xié)激光，超短脈沖激光，以及 DUV 激光等等。

光參量放大（OPA）和光參量振蕩 (OPO）。

線性光學性質透光波段：190-3500nm

負單軸晶體，no，ne可以通過Selleimer公式求得：

no=2.7359+0.01878/（λ-0.01822）-0.01354λ

ne=2.3753+0.01224/（λ-0.01667）-0.01516λ

折射率參數(shù)：1064nm n e = 1.5425 n o = 1.6551

532nm n e = 1.5555 n o = 1.6749

266nm n e = 1.6146 n o = 1.7571

熱光系數(shù)：dno/dT = -9.3 × 10 -6 / ℃

dno/dT = -16.6 × 10 -6 / ℃

非線性光學性質可實現(xiàn)位相匹配的輸出波長：190-1750nm

非線性線性光學系數(shù)：d11 = 5.8 × d 36 (KDP)

d31 = 0.05 × d 11

d22

電光系數(shù)：r11 = 2.7pm/v,r22,r31

半波電壓：48KV (at 1064nm)

損傷閾值：@1064nm 5GW/cm 2 （10ns); 10GW/cm 2 （1.3ns)

@532nm 1GW/cm 2 （10ns); 7GW/cm 2 （250ps)

損傷閾值：@1064nm 5GW/cm 2 （10ns); 10GW/cm 2 （1.3ns)

@532nm 1GW/cm 2 （10ns); 7GW/cm 2 （250ps)

本詞條內容貢獻者為:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大學