Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Электреты

Пироэлектрики

Пьезоэлектрики

 

Материалы с сильно выраженным пьезоэлектрическим эффектом – поляризацией диэлектриков под действием механических напряжений. Явление открыто в 1880 году братьями Кюри.

Q=d∙F;

где d – пьезомодуль, значение которого может составлять до 10-10 Кл/Н

Эффект обратим – изменяя Е, изменяются геометрические размеры пьезоэлектрика.

1. Ими могут быть либо ионные, либо сильно поляризованное диэлектрики.

2. Второе условие – отсутствие центра симметрии в структуре диэлектрика.

3. Третье условие – высокое удельное сопротивление материала.

Известно более 1000 пьезоэлектриков. Однако чаще всего используется монокристаллический кварц (b - кварц, устойчив до 573оС). Это – горный хрусталь. Атомы Si в структуре кварца располагается по винтовой линии. Кроме кварца используется Li2SO4, сегнет. соль, NH4H2PO4, LiNO3, LiTaO3.

Большое распространение для изготовления активных элементов большого размера и сложной формы получила пьезокерамика (поляризованная сегнетокерамика) - PbZrO3 – PbTiO3 (цилиндры гидролокатора, микрофоны, ультразвуковые генераторы, телефоны, детонаторы для оружия и поджига газовых смесей).

Плоскопараллельная кварцевая пластина с электродами – пьезоэлектрический резонатор, т.е. колебательный контур с определенной частотой колебания. Добротность 106-107. Используется как высокочувствительный детектор газоанализоторов.

 

 

Пироэлектрический эффект – это изменение спонтанной поляризованности при изменении температуры.

Уравнение эффекта – dPспонт.=pdT, где р – пироэлектрический коэффициент. При неизмененной Т спонтанный электрический момент диэлектрика скомпенсирован.

Пироэлектрическими свойствами обладают LiSO4, турмалин, сегнетоэлектрики, триглицинсульфат (ТГС). Для ТГС р =360мкКл/м2∙К, т.е. для пластинки толщиной 1 мм, при нагреве на 1о приобретенный заряд обеспечивает разность потенциалов 1600В.

Используется для датчиков ИК и СВЧ излучения. Недороги, широкий спектральный диапазон чувствительности, не требуют охлаждения, быстродействие до 10МГц, однако не избирательны и уступают по чувствительности полупроводникам.

 

 

Диэлектрики, длительно сохраняющие поляризацию и создающие в связи с этим электрическое поле в окружающем пространстве (аналог постоянного магнита).

Выделяют:

Термоэлектреты. Получают в сильном электрическом поле с охлаждением (смесь канифоли и пальмового воска).

Фотоэлектреты – получают при одновременном воздействии электрического поля и света (CdS, сера). Работают в темноте.

Электроэлектреты – короноэлектреты. Получают в сильном электрическом поле.

Воздействия на диэлектрики приводят к созданию структурных дефектов. Время жизни материалов в электретном состоянии от месяцев до десятков лет. Сильно зависит от температуры и влажности среды. С их повышением состояние может исчезнуть.

Практическое применение получили пленки лавсана, поликарбоната, политетрафторэтилена (фторопласт - 4). При повышении влажности наиболее стабилен лавсан.

Используется для изготовления микрогенератов переменного тока, микрофонов, телефонов, дозиметров, измерителей атмосферного давления и влажности, пылеулавливателей, электрофотографии.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:415

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.