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铁电陶瓷

作者:菠菜app    更新时间:2020-08-07 16:28

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  具有铁电性的陶瓷。在低于居里温度时具有自发极化性能。陶瓷中具有许多电畴,铁电陶瓷的重要特征是其极化强度与施加电压不成线性关系,具有明显的滞后效应。由于这类陶瓷的电性能在物理上与铁磁材料的磁性能相似,因而称为铁电陶瓷。不一定以铁作为其主要成分。

  某些电介质可自发极化,在外电场作用下自发极化能重新取向的现象称铁电效应。具有这种性能的陶瓷称铁电陶瓷。铁电陶瓷具有电滞回线和居里温度。在居里温度点,晶体由铁电相转变为非铁电相,其电学、光学、弹性和热学等性质均出现反常现象,如介电常数出现极大值。1941年美国首先制成介电常数高达1100的钛酸钡铁电陶瓷。

  等。通过固溶、离子代换和掺杂改性等获得实用的铁电氧化物 陶瓷已达千种以上。非氧化物铁电陶瓷正在发展。可用于产生电容、压电、热敏、电致伸缩、电声、电光等效应,作为传感、驱动、存储、调制等器件的材料。

  铁电陶瓷的制造工艺大致相同。例如,钛酸钡系陶瓷用超纯、超细的等摩尔碳酸钡和二氧化钛原料混合均匀,在1150°C左右预烧成钛酸钡。加入少量为改善工艺和电性能所需要的附加剂,如产生阳离子缺位的三价镧、三价铋或五价铌离子附加剂,产生氧离子空位的三价铁、三价钪或三价铝离子,置换钡离子使晶格畸变的二价锶离子以及生成液相、降低烧成温度的氧化镁或二氧化锰等附加剂。经过粉磨或其他方法充分混合,用干压、辊压或挤压等方法成型,再在1350°C左右的氧化气氛中烧成。还可采用热压烧结,高温等静压烧结等方法,以提高产品的质量。

  1. 在一定温度范围内存在自发极化,当高于某一居里温度时,自发极化消失,铁电相变为顺电相;

  3. 发生极化状态改变时,其介电常数-温度特性发生显著变化,出现峰值,并服从居里-外斯定律;

  4. 极化强度随外加电场强度而变化,形成电滞回线. 介电常数随外加电场呈非线. 在电场作用下产生电致伸缩或电致应变。

  电性能:高的抗电压强度和介电常数,低的老化率。在一定温度范围内介电常数变化率较小。介电常数或介质的电容量随交流电场或直流电场的变化率小。

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