電介質(zhì)材料第三部分(參考版)
2025-05-03 02:27本頁面
【正文】 ? 2） 什么叫鐵電疲勞 ？ ? 初生產(chǎn)出來的鐵電材料 ， 在長(zhǎng)時(shí)間的交變電場(chǎng)作用下 ， 其鐵電性隨著電場(chǎng)交變次數(shù)的增加而削弱 ， 并且這種變?nèi)醯蔫F電性又可為熱處理或強(qiáng)電場(chǎng)的作用而部分或全部恢復(fù) ， 故稱為鐵電疲勞 。使不同取向的各晶粒中的 B位離子定向與外場(chǎng)一致，因而 P↑， ε↑而出現(xiàn) ε峰重疊。例如在 BaTiO3－ BaZrO3系統(tǒng)中 BaZrO3含量達(dá) 15～ 20％mol時(shí) ， 陶瓷在 30～ 50℃ 將存在順電相 ， 鐵電四方相， 鐵電正交相 ， 鐵電三方相 ， 不同晶粒可能有不同晶相 ， 同一晶粒也可能同時(shí)存在幾種晶相 。 ? a） 重疊效應(yīng)的機(jī)理 ? 重疊效應(yīng)表象上是轉(zhuǎn)變點(diǎn)的重合 ， ε 峰值的重疊 ， 而本質(zhì)上是結(jié)構(gòu)上的相互重疊 。 由表 45可知，當(dāng)加入等 Sn4+,Zr 4+,Hf 4+離子時(shí)，居里點(diǎn)向低溫方向移動(dòng)，其它轉(zhuǎn)變點(diǎn)卻向高溫方向移動(dòng)；當(dāng) BaTiO3中 加入Sr2+離子時(shí)，居里點(diǎn)向低溫方向移動(dòng)，第二轉(zhuǎn)變點(diǎn)也向低溫方向移動(dòng)，但移動(dòng)效率不如 Tc快，因此，以上固熔體隨 x量增高，第二轉(zhuǎn)變點(diǎn)也逐漸靠近 T c ， 兩轉(zhuǎn)變點(diǎn)之間的 溫度范圍內(nèi) ε↑ ， 兩轉(zhuǎn)變點(diǎn)的 ε也 ↑ ，當(dāng)兩轉(zhuǎn)變點(diǎn)重合時(shí)， ε峰值達(dá)最大值，這種現(xiàn)象類似于兩分立峰的疊加，因而又叫重疊效應(yīng)。 對(duì) B位取代也有類似情況。 ? 例： Ba2＋ Pb2＋ Sr2＋ ? rA2＋ （ 艾 ） ? 氧八面體間隙 大 中 小 ? 估計(jì) Tc 高 中 低 ? A－ O熔點(diǎn) （ ℃ ） 1933 888 2430 ? A－ O鍵能 中 小 大 ? B－ O鍵能 中 大 小 ? 估計(jì) Tc 中 高 低 ? 實(shí)際 Tc（ ℃ ） 120 490 － 250 ? ii) 固溶型鐵電體的居里點(diǎn) ? a） 固溶體應(yīng)只有一個(gè)居里點(diǎn) ? 兩種鐵電體或一種鐵電體中加入非鐵電體而形成固溶體時(shí) ， 因雜質(zhì)離子作無序分布 ， 因而不可能分出兩相 ? ， 所以只能有一個(gè)居里點(diǎn) 。 Tc反映了 B4＋ 偏離氧八面體中心后的穩(wěn)定程度高低 ， B－ O間互作用能較大 ， 需要較大的熱運(yùn)動(dòng)能才能使 B離子恢復(fù)到對(duì)稱平衡位置 ， 從而摧毀晶體的鐵電性 （ 鐵電相 → 順電相 ） ， 反之亦然 。 由A與 O離子共同作立方密堆積 ， B離子處于 O八面體中心 ， 所有 [BO6]八面體共頂點(diǎn)聯(lián)結(jié) ， 當(dāng)溫度低于Tc時(shí) ， B離子偏離八面體中心而產(chǎn)生離子位移極化， 從而使 B － O線上的 O2－ 離子產(chǎn)生電子位移極化 , 互相耦合，使內(nèi)電場(chǎng) Ei↑→[BO6]八面體沿 B－ O線方向伸長(zhǎng)，另外兩方向收縮，帶動(dòng)相鄰 [BO6]八面體在相同方向極化 →電疇。 其于離子均使 Tc向低溫方向移動(dòng) ， 不過 ，各種離子使 Tc和其它轉(zhuǎn)變點(diǎn)
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