介電和鐵電材料(1)(已修改)
2025-05-27 22:35 本頁面
【正文】 第五節(jié) 介電和鐵電材料 12 四、反鐵電材料（反鐵電體） 一般是離子晶體，電疇內(nèi)存在兩套極化強度相等、方向相反的亞晶格，使得宏觀不顯自發(fā)極化 雙電滯回線： AB：反鐵電體特征，類似于一般的線性介質(zhì) BC、 CD：鐵電體特征，出現(xiàn)固有電極化強度 五、介電鐵電材料的應用 電容器，鐵電材料可用于高容量電容器：電子線路中用于阻斷、耦合、交直流分離、濾波和能量存貯等 第六節(jié) 壓電材料 1 正壓電效應：材料受到應力作用而處于應變狀態(tài)時 ， 材料內(nèi)部會引起電極化和電場 ， 表面出現(xiàn)感應電荷 。 逆壓電效應：材料受到電場力作用產(chǎn)生電極化時 ， 材料會產(chǎn)生應變 。 一、正壓電效應和逆壓電效應 二 、 壓電效應的機制 無對稱中心的晶體中正負離子的位移引起壓電效應 具有反演對稱中心的晶體無壓電效應 無反演對稱中心的石英晶體有壓電效應 第六節(jié) 壓電材料 2 壓電體必須是離子晶體或離子團組成的分子 + 第六節(jié) 壓電材料 3 三 、 壓電材料主要工程參數(shù) 機械品質(zhì)因素 壓電振子：具有一定取向和形狀的壓電晶片具有固有的機械諧振頻率 。當外電場的頻率與其一致時 ， 由于逆壓電效應會產(chǎn)生機械諧振 。 這種晶片稱壓電振子 。 壓電振子在諧振子時 ， 會產(chǎn)生內(nèi)耗 ， 造成機械能損失 ， 反映這種機械能損耗程度的參數(shù)為機械品質(zhì)因數(shù) Qm， 定義為： mmmWWQ?? ?2Wm為每振動周期內(nèi)單位體積存貯的機械能； △ W為每振動周期內(nèi)單位體積損耗的機械能 Qm與振動模式有關(guān) ， 如壓電振子的形狀 、 振動的晶體學方向 、 振動頻率等 第六節(jié) 壓電材料 4 )( 逆壓電效應靜電場下輸入的電能 轉(zhuǎn)化的機械能?k四 、 壓電材料種類 機電耦合系數(shù) )( 正壓電效應輸入的機械能機械能轉(zhuǎn)變的電能?k或 科研和工程中最重要的參數(shù) ， 有的材料可達 70%以上 材料 羅息鹽 鈦酸鋇 PZT 水晶 介電常數(shù) 350 1700 1200 機電耦合系數(shù) /% 73 21 30 10 晶體：石英 、 鈮酸鋰 (LiNbO3)、碘酸鋰等 半導體： CdS, CdSe, ZnO, ZnS, ZnTe, ZdTe, GaAs, GaSb等 壓電陶瓷： BaTiO3, PbTiO3 第六節(jié) 壓電材料 5 五 、 壓電材料的應用舉例 水聲換能器 水中聲納 =空中雷達 壓電超聲換能器 利用逆壓電效應 ， 在高強度電場下產(chǎn)生高強度超聲波 ， 用于超聲清洗 、 超聲乳化 、 超聲粉碎 、 超聲治療等 實現(xiàn)水中電能與聲能的相互轉(zhuǎn)化 壓電點火器 壓電晶體受到外力作用后 ， 在電極面上會感應出電荷 ， 電荷聚集形成高電 。 利用高壓可產(chǎn)生火花放電 。 這種電火花可用于點燃煤氣 、炮彈 ， 及用于壓電高壓發(fā)生器 。 石英電子表 其他：拾音器 、 蜂鳴器 、流量計 、 計數(shù)器等 第七節(jié) 熱釋電材料 1 為溫度為自發(fā)極化強度為熱釋電系數(shù) ；T；PTpss? ? ???一 、 熱釋電效應 晶體因溫度變化而引起晶體表面電荷的現(xiàn)象稱為熱釋電效應 二 、
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