無機非金屬類功能材料簡介(編輯修改稿)
2025-06-20 09:35 本頁面
【文章內容簡介】 出的光線在強度、顏色和色調上都有所不同，這是液晶的電光效應。該效應最重要的應用是在各種各樣的顯示裝置上。 c . 光生伏特效應 在鍍有透明電極的兩塊玻璃板之間，夾有一層向列型或近晶型液晶。用強光照射，在電極間出現(xiàn)電動勢的現(xiàn)象叫光生伏特效應．即光電效應。該效應廣泛應用于生物液晶中。 d．超聲效應 在超生波作用下，液晶分子的排列改變，使液晶物質顯示出不同顏色和不同的透光性質。 e. 理化效應 把液晶化合物暴露在有機溶劑的蒸氣中，這些蒸氣就溶解在液晶物質之中，從而使物質的物理化學性質發(fā)生變化，這是液晶的理化效應，利用該性質可以監(jiān)測有毒氣體。 另外，液晶還有應力效應，壓電效應、輻照效應等。 3）液晶的應用 由于液晶在光學特性上顯示出明顯的各向異性，可以改變光的偏振方向，可以制成光導液晶光閥，光調制器、光通信用光路轉換開關等液晶器件。另外，液晶作為存儲元件、光控器件與激光器結合?？煽刂萍す獾恼穹?、相位、頻率和激光輻射的偏振態(tài)，可傳輸能量。 液晶在電子學方面可用于液晶電子光快門、微溫傳感器、壓力傳感器等方面。液晶顯示器是液晶在電子學方面的重要應用，已用于各種計量儀器，家用電器、電子計算器、手表、計算機等方面。 近幾十年來 ,隨著宇航、原子能和電子工業(yè)的迅速發(fā)展，對陶瓷材料無論從性能、質量、品種等方面，均提出了越來越高的要求。陶瓷材料的研究和發(fā)展已從傳統(tǒng)陶瓷階段躍入到 先進陶瓷階段 (Advanced Ceramics)。先進陶瓷是以化學方法制備的高純度或純度可控制的材料做原料，通過調整材料的成分和結構獲得傳統(tǒng)陶瓷無法比擬的卓越性能。 先進陶瓷從性能上可分為 結構陶瓷 (Structural Ceramics)和 功能陶瓷 (Functional Ceramics)。 精細功能陶瓷 結構陶瓷是指具有特殊力學或機械性能，以及部分熱學或化學性能的先進陶瓷，特別適于高溫下應用的則稱為高溫結構陶瓷 。功能陶瓷是指那些利用電、磁、聲、光、力等直接效應及其耦合效應所提供的一種或多種性質來實現(xiàn)某種使用功能的先進陶瓷。 精細功能陶瓷在信息技術中占重要地位，廣泛應用于信息的轉換、存儲、傳遞和處理。彩電接收機中75％元件是陶瓷制造的。精細功能陶瓷作為次于金屬、塑料的 “ 第三類材料 ” 。正在越來越多地在結構材料方面嶄露頭角，成為現(xiàn)代工程材料的三大支柱之一。 到 20世紀 90年代，陶瓷材料的研究又進入了第 3階段 —— 納米陶瓷 階段，它將促使陶瓷材科研究從工藝到理論，從性能到應用都提高到一個嶄新的階段。 精細陶瓷的定義 陶瓷原大多指陶瓷器、玻璃、水泥和耐火磚之類人們所熟悉的材料。它們是用無機原料經熱處理后的“ 陶瓷器 ” 制品的總稱。這些陶瓷器即使在高溫下仍保持堅硬、不燃、不生銹，能承受光照或加壓和通電，具有許多優(yōu)良性能。 相對于這種用天然無機物燒結的傳統(tǒng)陶瓷， 以精制的高純天然無機物或人工合成的無機化合物為原料，采用精密控制的制造加工工藝燒結，具有遠勝過以往獨特性能的優(yōu)異特性的陶瓷，稱為精細陶瓷。 陶瓷的功能及應用 導電陶瓷 傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷、氧化物，都是離子晶體。在離子晶體中。離子導電和電子導電都存在。但一般情況下以離子導電為主．電子導電很微弱。然而，材料含變價離子，生成非化學計量化合物或引入不等價雜質時，將產生大量自由電子或空穴，電子導電增強，成為半導體。 一類離子晶體具有很高的電導率，在固態(tài)時的導電率，相當于液體電解質的導電率水平。這類材料稱為快離子導體或固體電解質，如氧離子導體和鈉離子導體。鈉離子導體包括 βAl2O3， NaSiCon和 NaMSi4O12系。 氧離子導體有螢石結構氧化物 (ZrO HfOCeO2等 )和鈣鐵礦結構氧化物 (LaAlO CaTiO3)。二價堿土氧化物或三價稀土氧化物穩(wěn)定的氧化鋯是廣泛應用的氧離子導體。 * 現(xiàn)代陶瓷還包括碳化物、氮化物、硼化物和硅化物等。通常硅化物、硼化物的化學鍵是金屬鍵和共價鍵共存。過渡金屬的碳化物、氮化物以金屬鍵為主，共價鍵為輔。非金屬元素的碳化物、氮化物以共價鍵為主，金屬鍵為輔。這幾類化合物構成的陶瓷都是電子導電。 SiC、 MoSi2電熱材料屬這一類。碳化硅是最早使用的陶瓷電熱材料，最高使用溫度為 1560℃ 。二硅化鉬抗氧化性好，最高使用溫度 1800℃ ，在 1700℃空氣中可連續(xù)使用幾千小時。 介電鐵電陶瓷 陶瓷材料在電場作用下，帶電粒子被束縛在固定位置上，僅發(fā)生微小位移，即形成電極化而不產生電流，為絕緣體。帶電粒子在電場下作微小位移的性質稱為介電性。在外電場作用下能夠隨電場改變電偶極子方向的晶體稱為鐵電晶
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