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? 驻极体是弛豫时间较长的处于亚稳态极化了的电
作者:AG8    发布日期:2020-05-17 22:40


  驻极体材料及其应.._幼儿读物_幼儿教育_教育专区。驻极体材料及其应..

  驻极体材料及其应用 压电、热释电与铁电材料的定义 ? 压电材料:压电材料是受到压力作用时会在两端面间 出现电压的晶体材料。 ? 热释电材料 :热释电效应指的是电介质的极化随温度 改变的现象 ,具有热释电效应的材料叫做热释电材料。 ? 铁电材料 :铁电材料,是热释电材料中的一类。其特 点是不仅具有自发极化,而且在一定温度范围内,自 发极化偶极矩能随外施电场的方向而改变。 驻极体 将电介质放在电场中就会被极化。 许多电介质的极化是与外电场同时存在同 时消失的。 也有一些电介质,受强外电场作用后其极 化现象不随外电场去除而完全消失,出现 极化电荷“永久”存在于电介质表面和体 内的现象。 这种在强外电场等因素作用下,极化并能 “永久”保持极化状态的电介质,称为驻 极体,又叫永电体。 ? 早在1922年左右就为日本物理学家发现;当蜡和松香的混 合物在外加强电场中从融熔态固化后,再除去外电场时, 混合物固体会长期保持极化状态。 ? 驻极体可以在周围空间产生电场,因此可以类比于永磁体 的一种带电体。 ? 驻极体中存在着大量微观的电偶极子,它们通常混乱取向 而显不出宏观的极化。这些偶极子可以在高温及外电场作 用下取向,冷却后再去掉电场,取向被冻结下来而保留某个 方向上占优势的宏观极化。 ? 驻极体的极化强度远小于其中所有偶极子都排列一致时所 产生的饱和强度。但是在一些驻极体中还能得到大约102μC/m2的极化强度。 ? 驻极体是弛豫时间较长的处于亚稳态极化了的电介质。 ? 当去掉外加电场时,其极化强度会逐渐减小,它的表面电 荷就按指数规律或接近指数规律逐渐衰减。 ? 室温下驻极体的极化状态可以长期保存,但在高温下则衰 减得很快。 ? 热释电材料 ? 驻极体具有体电荷特性,即它的电荷不同于摩擦起电,既出现在驻极 体表面,也存在于其内部。若把驻极体表面去掉一层,新表面仍有电 荷存在;若把它切成两半,就成为两块驻极体。这一点可与永久磁体 相类比,因此驻极体又称永电体。 ? 驻极体不能像电池那样从中取出电流,然而却可以提供一个稳定的电 压,因此是一个很好的直流电压源。这在制造电子器件和电工测量仪 表等方面是大有用处的。 ? 高分子聚合物驻极体的发现和使用,是电声换能材料一次巨大变革, 利用它可以制成质量很高、具有很多优点的电声器件。驻极体有许多 用途,如用于传声器、耳机、扬声器、送话器、加速度计、各式换能器、 高压电源、放射性剂量计等。 ? 另外还可制成电机、高压发生器、引爆装置、空气过滤器,以及电话 拨号盘、逻辑电路中的寻址选择开关、声全息照相用换能器等。 ? 随着对驻极体研究的深入和新材料的连续发现,它会像永磁体一样, 被广泛应用。 ? 能制成驻极体的有天然蜡、树脂、松香、 磁化物、某些陶瓷、有机玻璃及许多高分 子聚合物(例如K-1聚碳酸酯、聚四氟乙 烯、聚全氟乙烯丙烯、聚丙烯、聚乙烯、 聚酯)等。根据驻极化时所采用的物理方 法,有热驻极体、光驻极体、电驻极体和 磁驻极体等之分 电滞回线 驻极体可以有电滞回线,这是由于偶极子的转动受周围介质的粘滞相互作用所引起; 在较强的交变电场作用下,铁电体的极化强度P随外电场呈非线性变化,而且在一定的 温度范围内,P表现为电场E的双值函数,呈现出滞后现象,这个P—E(或D—E)回 线就称为电滞回线。 电滞回线能够比较直观的反应最大极化强度,剩余极化强度,矫顽电场等值的大小, 并且能够根据电滞回线积分计算得出该材料的储能密度。 ? 之所以称为铁电体,是因为它与铁磁体在许 多物理性质上有一一对应之处,如电滞回线 对应磁滞回线,电畴对应磁畴,顺电-铁电相 变对应顺磁-铁磁相变、电矩对应磁矩等等, 而并非晶体中一定含有“铁”。至于一种晶 体是否是铁电体,我们并不能根据其内部结 构的对称性来预测,只能通过实验来测定。 铁电体的重要特征之一是具有电滞回线,电 滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根 据。 驻极体话筒 ? 声电转换的关键元件是驻极体振 动膜。 ? 它是一片极薄的塑料膜片,在其 中一面蒸发上一层纯金薄膜。然 后再经过高压电场驻极后,两面 分别驻有异性电荷。膜片的另一 面与金属极板之间用薄的绝缘衬 圈隔离开。这样,蒸金膜与金属 极板之间就形成一个电容。 ? 当驻极体膜片遇到声波振动时, 引起电容两端的电场发生变化, 从而产生了随声波变化而变化的 交变电压。 ? 在话筒内接入一只结型场效应晶 体三极管来进行阻抗变换。

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