| GaPO 4 | |
|---|---|
| Общий | |
| Категория | кристалл |
| Химическая формула (или состав ) | GaPO 4 |
| Идентификация | |
| Цвет | Прозрачный |
| Кристаллическая система | Тригональный |
| Кристалл класс | 32 или D 3 ( Schönflies ) |
| Расщепление | Никто |
| Перелом | Конхоидальный |
| Твердость по шкале Мооса | 5.5 |
| Показатель преломления | n o = 1,605, n e = 1,623 |
| Плеохроизм | Никто |
| Полоса | белый |
| Плотность | 3570 кг / м 3 |
| Растворимость | не растворим в pH = 5-8 |
| другие свойства | |
| Пироэлектричество | Никто |
| Особые характеристики | изотип кварца , пьезоэлектрический эффект до 950 ° C (1742 ° F) |
Фосфат галлия (GaPO 4 или ортофосфат галлия) представляет собой бесцветный тригональный кристалл с твердостью 5,5 по шкале Мооса . GAPO 4 изотипичен с кварца , обладающий очень похожими свойствами, но кремниевые атомы замещены поочередно галлий и фосфора , тем самым удваивая пьезоэлектрический эффект . GaPO 4 имеет много преимуществ перед кварцем для технических применений, например, более высокий коэффициент электромеханической связи в резонаторах из-за этого удвоения. В отличие от кварца, GaPO 4не встречается в природе. Следовательно, для синтеза кристалла необходимо использовать гидротермальный процесс.
Модификации [ править ]
В отличие от кварца GaPO 4 не обладает фазовым переходом α-β , поэтому низкотемпературная структура (структура, подобная α-кварцу) GaPO 4 стабильна до 970 ° C, как и большинство других его физических свойств. Около 970 ° C происходит еще один фазовый переход, который меняет структуру с низким содержанием кварца на другую структуру, подобную кристобалиту .
Структура [ править ]
Специфическая структура GaPO 4 показывает расположение тетраэдров, состоящих из GaO 4 и PO 4 , которые слегка наклонены. Из-за спирального расположения этих тетраэдров существуют две модификации GaPO 4 с разным оптическим вращением ( левое и правое ).
Источники [ править ]
GaPO 4 в природе не встречается; поэтому его нужно выращивать синтетически. В настоящее время только одна компания в Австрии производит эти кристаллы на коммерческой основе.
История и техническое значение [ править ]
Датчики давления на основе кварца необходимо охлаждать водой для приложений с более высокими температурами (выше 300 ° C). Начиная с 1994 г. появилась возможность замены этих больших датчиков на миниатюрные неохлаждаемые датчики на основе GaPO 4 . Другие исключительные свойства GaPO 4 для применения при высоких температурах включают его почти независимый от температуры пьезоэффект и отличную электрическую изоляцию до 900 ° C. Для объемных резонаторов этот кристалл демонстрирует срезы с температурной компенсацией до 500 ° C, имея при этом добротность, сравнимую с кварцем. Благодаря этим свойствам материала GaPO 4 очень подходит для пьезоэлектрических датчиков давления.при высоких температурах и для высокотемпературных микровесов .
Литература [ править ]
Гаучи, Густав (29.06.2013). Пьезоэлектрическая сенсорика: материалы и усилители датчиков давления, ускорения и акустической эмиссии . ISBN 978-3-662-04732-3.
Внешние ссылки [ править ]
- техническая спецификация
