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硫酸钡的原子序数达 56,相对原子质量较大,这使得硫酸钡砂对 X 射线和 γ 射线具有强大的衰减能力。当射线与硫酸钡砂接触时,射线光子与硫酸钡砂中的钡、当地硫原子发生光电效应、附近康普顿散射以及电子对效应。在这些效应作用下,射线能量被大量吸收和散射,显著降低穿透后的射线强度,实现的辐射屏蔽。
硫酸钡砂通常呈现白色粉末状,粒度分布均匀,堆积密度在 2.1 - 2.5g/cm3 之间。它流动性良好,便于与水泥、本地砂等材料混合使用,满足不同施工场景的需求。硫酸钡砂不溶于水,具有良好的化学稳定性,在不同环境下都能保持稳定的物理特性。
硫酸钡用于陶瓷、玻璃原料和特殊树脂模具材料。将具有特殊粒度分布的硫酸钡与二氧化钛相结合,可以提高二氧化钛的效率,减少二氧化钛的用量。硫酸钡作为一种新型无机材料,因其比表面积大、活性高、分散性好而在许多领域得到广泛应用。硫酸钡具有亲水性和拒油性,并且它与聚合物基体之间存在很大的极性差异。因此,易在聚合物中团聚,分散性差,降低了其力学性能;另一方面,由于硫酸钡具有较高的表面活性,相邻颗粒之间容易发生团聚,影响其在生产中的应用。
沉淀硫酸钡(粒状)在涂料中的应用硫酸钡作为建筑防水涂料的颜填料有两种形式:用天然矿物重晶石加工制备的重晶石粉体和用化学方法制备的沉降式硫酸钡。由于一些特殊性能的要求,建筑防水涂料一般选用沉淀硫酸钡涂料。应用于工业用的硫酸钡主要有两种,一种是重晶石粉,它是由直接磨制重晶石制成的天然硫酸钡,含有少量碳酸钙和碳酸钡杂质,主要用于涂料颜料等领域。硫酸钡抗辐射砂浆具有较好的屏蔽性能、施工性能和力学性能,并具有较好的耐碱性和防水性。另一类是制备高光度PP所用的沉淀硫酸钡。采用化学方法制备沉淀硫酸钡,硫酸钡纯度极高,一般可达到98%以上。沉降法制备硫酸钡的工艺方法主要有两种,一种是将重晶石与煤粉锻烧还原,再加入硫酸钠溶液反应,另一种是将天然碳酸钡与硫酸反应。这些加工方法在我国比较普遍。
沉淀硫酸钡外观是白色无定形粉末, 相对密度为4.50(15 ℃),熔点为1 580 ℃。由于具有较高的折射率(1.63~1.65),表现出颜色较白并有一定的遮盖力。它几乎不溶于水、乙醇和酸,溶于热硫酸中。易与高锰酸钾、碳酸钙或金属硝酸盐制成混晶。可与碳在高温下还原成硫化钡。它是一种重要的基础化工原料,主要用途:用作油漆、涂料、油墨、塑料、橡胶及蓄电池的原料或填充剂; 印像纸及铜板纸的表面涂布剂;纺织工业用的上浆剂;玻璃制品中作澄清剂,能起到消泡和增加光泽的作用。也可作为防放射线用的防护壁材,还用于瓷器、搪瓷和染料等产业,也是制造其他钡盐的原料。