简介(用途 质量标准 制法)

光学性质(结构及物理性质： 线性光学性质： 非线性光学性质：)

简介

【中文名称】偏硼酸钡

【英文名称】barium metaborate

【结构或分子式】Ba(BO2)2

【分子量】　222.95(无水)

【登记号】　CAS［13701-59-2］

【性状】白色。

【溶解情况】微溶于水。

【性质】　白色斜方晶系的晶状粉末。已知偏硼酸钡有一水、二水、四水、五水四种水合物,微溶于水,易溶于盐酸。工业上最重要的是二水物和四水物,其pH值为10.2,四水物加热到70℃以上时,开始失水,达到140℃完全失水。无水偏硼酸钡1015℃熔化,全脱水后其相对密度为3.42。

用途

一种白色的功能性颜料。可增强涂料的防霉、防锈、防火、抗粉化等性能。用于涂料工业中的底漆、面漆,是一种新型的防锈颜料,也用于陶瓷、造纸、橡胶和塑料等工业中。

质量标准

国家标准GB　9759—88

指标名称涂料用指标

氧化钡(BaO)/%54～61

水可溶分/(g/100mL)0.30

水悬浮液pH值9～10.5

筛余物(300目)/%　≤0.5

吸油量/(g/100g颜料)30

挥发物/%≤1

制法

硼砂硫化钡法将重晶石和煤粉的混合物料焙烧,经萃取器热水浸取,得硫化钡料液,再与硼砂水溶液和硅酸钠水溶液各自计量加入反应器中,三种物料加完后,将反应器密闭,升温至110℃±5℃,搅拌反应2h后,冷却至70～80℃,沉淀物经离心分离、水洗、干燥、粉碎后,制得偏硼酸钡成品。

光学性质

偏硼酸钡（β -BaB 2 O 4 , 简称 BBO ）是具有综合优良性能的非线性光学晶体，具有较宽的透光波段（ 190nm-3500nm ）和位相匹配范围（ 409.6nm-3500nm ） , 大的非线性光学系数 , 高的抗光损伤阈值 , 较宽的温度带宽及优越的光学均匀性为各种非线性光学应用提供实际可能性 .

BBO 的主要应用 :

Nd:YAG 和 Nd:YLF 激光器的 2,3,4,5 次谐波的产生。

染料激光器的倍频 , 三倍频以及混频的发生。

钛宝石和紫翠玉激光器的 2,3,4,5 次谐波的产生

可用于多种先进的激光技术的研发例如全固态，宽波段调协激光，超短脉冲激光，以及 DUV 激光等等。

光参量放大（ OPA ）和光参量振荡 (OPO) 。

结构及物理性质：

点群：三方晶系 R 3c

晶胞参数： a ＝ b ＝ 12.532 ? c ＝ 12.7117 ? z ＝ 6

熔点： 1095 ± 5 ℃

相变点： 925 ± 5 ℃

光学均匀性：δ n ＝ 10 -6 /cm

莫氏硬度：4-5

密度：3.85g /cm 3

吸收系数：＜ 0.1 ％ /cm@1064nm

热导率：⊥ c,1.2W/m/k c ∥ ,1.6W/m/k

线性光学性质：

透光波段：190-3500nm

负单轴晶体，no，ne可以通过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

折射率参数：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

热光系数：dno/dT ＝ -9.3 × 10 -6 / ℃

dno/dT ＝ -16.6 × 10 -6 / ℃

非线性光学性质：

可实现位相匹配的输出波长：190-1750nm

非线性线性光学系数：d11 ＝ 5.8 × d 36 (KDP)

d31 ＝ 0.05 × d 11

d22 ＜ 0.05 × d 11

电光系数：r11 ＝ 2.7pm/v, r22,r31 ＜ 0.1 r11

半波电压：48KV (at 1064nm)

损伤阈值：@1064nm 5GW/cm 2 (10ns); 10GW/cm 2 (1.3ns)

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