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℃。微溶於水，易溶於鹽酸。具有防鏽、抗粉化、耐高溫、防火和防霉等性能。改性偏硼酸鋇用於塗料工業中的底漆、面漆，是一種新型無毒防鏽顏料，也用於陶瓷、造紙、橡膠、紡織品及塑膠等行業中。
基本介紹
- 中文名：偏硼酸鋇
- 英文名：barium metaborate
- 別稱：Barium diboron tetraoxide;
- 化學式：Ba(BO2)2
- 分子量：222.95
- CAS登錄號：13701-59-2
- EINECS登錄號：237-222-4
- 水溶性：微溶於水
結構及物理性質,計算化學數據,合成方法,貯存方法,用途,光學性質,線性光學性質,非線性光學性質,
結構及物理性質
點群：三方晶系 R 3c
晶胞參數：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
吸收係數：< 0.1 % /cm@1064nm
熱導率：⊥ c,1.2W/m/k c ∥，1.6W/m/k
計算化學數據
1、疏水參數計算參考值（XlogP）：無
2、氫鍵供體數量：2
3、氫鍵受體數量：6
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、互變異構體數量：無
6、拓撲分子極性表面積：82.3
7、重原子數量：9
8、表面電荷：0
9、複雜度：7.5
10、同位素原子數量：0
11、確定原子立構中心數量：0
12、不確定原子立構中心數量：0
13、確定化學鍵立構中心數量：0
14、不確定化學鍵立構中心數量：0
15、共價鍵單元數量：5
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，再與硼砂水溶液和矽酸鈉水溶液各自計量加入反應器中，三種物料加完後，將反應器密閉，升溫至110℃±5℃，攪拌反應2 h後，冷卻至70～80℃，沉澱物經離心分離、水洗、乾燥、粉碎後，製得偏硼酸鋇成品。
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。採用電阻加熱。當原料熔化後，保溫數小時，使熔液完全熔融並均勻混合。將籽晶下至溶液中，降溫，轉動籽晶並緩慢向上提拉，生長出高質量的尺寸ф46mm×18mm的晶體。該法克服了自發成核數目過多的缺點。
貯存方法
應貯存於陰涼、通風、乾燥的庫房內。嚴禁與油類物質一起堆放。
用途
1、用於塗料工業中的底漆、面漆，是一種新型的防鏽顏料，也用於陶瓷、造紙、橡膠和塑膠等工業中。
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，與含鹵阻燃劑並用有協同效應。適用於環氧樹脂、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。
光學性質
偏硼酸鋇（β -BaB 2 O 4，簡稱 BBO）是具有綜合優良性能的非線性光學晶體，具有較寬的透光波段（190nm-3500nm）和位相匹配範圍（409.6nm-3500nm），大的非線性光學係數，高的抗光損傷閾值，較寬的溫度頻寬及優越的光學均勻性為各種非線性光學套用提供實際可能性 .
BBO 的主要套用 :
Nd:YAG 和 Nd:YLF 雷射器的 2,3,4,5 次諧波的產生。
染料雷射器的倍頻，三倍頻以及混頻的發生。
鈦寶石和紫翠玉雷射器的 2,3,4,5 次諧波的產生
可用於多種先進的雷射技術的研發例如全固態，寬波段調協雷射，超短脈衝雷射，以及 DUV 雷射等等。
光參量放大（OPA）和光參量振盪 (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：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
熱光係數：dno/dT = -9.3 × 10 -6 / ℃
dno/dT = -16.6 × 10 -6 / ℃
非線性光學性質
可實現位相匹配的輸出波長：190-1750nm
非線性線性光學係數：d11 = 5.8 × d 36 (KDP)
d31 = 0.05 × d 11
d22 < 0.05 × d 11
電光係數：r11 = 2.7pm/v,r22,r31 < 0.1 r11
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)
