简述
偏硼酸钡(Barium metaborate)是一种化学式Ba(BO₂)₂的化合物,简称BBO,具有两种同质异构体,即高温相偏硼酸钡(α-BBO)和低温相偏硼酸钡(β-BBO)[1]。在这两种异构体中,只有低温相偏硼酸钡存在倍频效应,是一种优异的非性性光学材料,其有效倍频系数高,透过波段宽(可至200 nm紫外区),损伤阈值高等优点。常温下,偏硼酸钡表现为白色斜方晶系粉末,微溶于水,易溶于盐酸,具有防锈、抗粉化、耐高温、防火及防霉性能。综合来说,偏硼酸钡可作为激光倍频,光参量放大,光参量振荡的理想材料,市场需求量大,经济价值高[2]。

制备方法
文献公开了一种偏硼酸钡纳米粉体的制备方法,其步骤为:A,称取摩尔比为1:2的氢氧化钡与硼酸,在室温条件下混匀,研磨至由固状变为湿状,再由湿状变为粘稠状,然后再继续研磨1~1.5h;B,上步所得产物经烘干和/或晾干和/或焙烧,得不同晶态的低温相偏硼酸钡纳米粉体。该发明采用低温固态反应的方法,以氢氧化钡和硼酸为原料,仅需研磨一步反应制得偏硼酸钡,无需添加任何溶剂,表面活性剂和沉淀剂,无需抽滤,减压干燥,离心分离等操作步骤,直接实现了原料完全转化为产物,低能耗,低成本,对环境无污染,符合绿色化学的要求[3]。

应用
综合文献研究,偏硼酸钡的应用非常广泛,其不仅可用作添加型阻燃剂,还可用于陶瓷、造纸、橡胶和塑料等工业中。下面,就该物质的部分应用实例展开详细介绍:
实例一
高压强电场测量技术领域制备了一种基于角度光偏置的偏硼酸钡晶体电场传感器。具体地,采用偏硼酸钡晶体作为电场传感器的传感材料,在晶体定轴切割过程中控制晶体c光轴与通光面法线方向成一个较小角度,该角度根据选用的激光源的波长,偏硼酸钡晶体在该波长下的折射率,以及晶体通光方向的长度来确定。利用偏硼酸钡晶体近轴光束的自然双折射产生静态光波相位偏置,实现电场的线性传感。该方法制备得到的电场传感器,可以测量电场强度的幅值,还可以测量电场的频率,相位等信息,是一种时域测量电场传感器,而且具有测量灵敏度较高,响应速度快,测量范围和频率范围宽,结构更简单,稳定性好,对待测电场的干扰小等优点[4]。
实例二
荧光化学领域则公开了一种基于偏硼酸钡的荧光粉的制备方法和应用。制备方法步骤为:(1)将铕源或铽源与钡源,硼源混合均匀,B,Ba与RE的摩尔比2:13x:2x;其中RE为Eu或Tb,0<x<0.2。(2)将步骤(1)的混合物料,在200~500℃进行一次预焙烧一段时间后,再升温至500~600℃进行二次预焙烧,冷却后获得预烧产物。(3)将预烧产物研磨后在650~950℃进行一次焙烧一段时间,降温研磨,在升温至650~950℃进行二次焙烧一段时间,即可获得基于偏硼酸钡的荧光粉。通过该方法可以成功制备掺杂铕离子或铽离子的BaB2O4荧光粉,且该荧光粉具有较高的发光效率[5]。
彩色锥形辐射特性研究
彩色锥形辐射是超短脉冲激光在非线性介质中传输时产生的一种特殊的非线性现象。实验研究了飞 秒脉冲激光诱导偏硼酸钡(BBO)晶体产生的彩色锥形辐射现象,建立了彩色锥形辐射产生的物理模型,模拟了辐射角与波长的变化,分析了彩色锥形辐射的光谱 特性。实验获得清晰的彩色锥形辐射图样,观测了抽运光入射角,光强度对彩色锥形辐射的影响。减小抽运光强与增大入射角,均导致锥形辐射外环产生明显的红 移。实验现象与理论模拟相吻合,进一步表明彩色锥形辐射源于二次谐波的自发参量转换[6]。
参考文献
[1]张亨,张汉宇.无机晶体光学材料偏硼酸钡合成研究进展[J].上海化工, 2012, 37(4):4.DOI:10.3969/j.issn.1004-017X.2012.04.006.
[2]周有福,许颜清,陈长章,等.沉淀法制备低温相偏硼酸钡纳米粉体[C]//中国化学会第十届胶体与界面化学会议.0.DOI:ConferenceArticle/5aa4c3c4c095d72220cedb0f.
[3]丁士文,蔡巧芬.一种偏硼酸钡纳米粉体的制备方法:CN201010295075.9[P].
[4]曾嵘,李长胜,王博,等.基于角度光偏置的偏硼酸钡晶体电场传感器的制备方法:CN201210466063.7[P].
[5]李志华,马惠云,李娜,等.一种基于偏硼酸钡的荧光粉及制备方法和应用:CN201810026651.6[P].
[6]尹娟娟,俞侃,包佳祺.偏硼酸钡晶体中彩色锥形辐射特性的研究[J].中国激光, 2013(11):6.DOI:10.3788/CJL201340.1102007.