Спонтанната поляризация
Фиг. 8. Спонтанно поляризация: и - електрическото поле отсъства, SB - електрическо поле е налице.
Спонтанно поляризация се случва в материалите, наречени ferroelectrics. Първоначално, такъв механизъм на поляризация е бил открит в сол на Рошел, поради което целият клас материали е получил името си. Такъв материал се състои от секции, наречени области, и в рамките на всеки домейн има много силен спонтанно поляризация на материала в една посока. Всеки домейн има своя посока на спонтанна поляризация.
При липса на външно електрическо поле домейни поляризация оси са насочени във всички посоки. Следователно се оказва нула (фиг. 8 а) с вектор сумиране на диполни моменти от множество домени общата диполен момент. При външно електрическо поле диполни моменти домени започват да се превърне по областта, е тяхната ориентация (фиг. 8 б). Следователно, се добавят диполни моменти на домените, увеличаване на общия диполен момент на материала, т.е. има общо поляризация на материала.
Тъй като самите домени са силно поляризирани, общият ефект е много голям. Големината на диелектрична константа на ferroelectrics е много висока # 949; = 100¸100,000.
При подаване на заявление и отстраняване на електрическо поле поляризацията на материала варира в много отношения. На графика на поляризацията на електрическото поле (фиг. 9) се получава диелектрик хистерезисна крива (много подобен по форма на хистерезисната крива на намагнитване от феромагнитен).
Поради естеството на поляризацията е разделена на еластична и релаксация (топлинна). Например, когато електронната поляризация, изместването на електронен слой атоми или молекули възниква почти мигновено (във време Т »10 -15 и). В резултат на това при включване на външното електрическо поле поляризацията-показва Установяваме мигновено и разминаването между поляризацията и електрическо поле на практика не (фиг. 10 а). В този случай, при включване на електрическото поле в загубата на материал електрическа енергия не се случи. Този тип поляризация се нарича еластична поляризация.
Някои други процеси настъпват в вещество с забележимо забавяне (време т »10 -3 ¸10 -5 и), например, процеси свързани с термично активиране. Така че, когато поляризацията дипол, има потенциални бариери и да ги преодолее, е необходима енергия между различните разпоредби на обемисти молекули.
Ако енергията на външно електрическо поле не е достатъчно, така че допълнителната източник на енергия става топлина, която отнема известно време за въртенето на диполи. Тогава там е загуба на енергия, когато външно електрическо поле (или изключите) поляризацията се забавя и се очаква след определен период от време, наречен време на почивка (фиг. 10 б) Това забавяне е важно, тъй като в резултат на забавянето на диелектрик в променливо електрическо поле на поляризация. Този тип поляризация се нарича релаксация или топлина.
Държавната образователна институция. висше професионално образование. Уфа Държавната въздухоплавателна Технически университет.
Какво да правим с получения материал:
Всички теми на този раздел:
I. неметални материали
За неметални материали включват различно естество и структура на материалите - органични или неорганични, мономерни и полимерни, кристални и аморфни. Например, графит, стъкло,
Основни процеси в диелектрици в електричното поле
При поставяне на диелектрик в електрическо поле срещащи се в нея четири основни процеса: 1) електрическата проводимост; 2) поляризация; 3) диелектрични загуби
Електропроводимостта на диелектрици
Абсолютно чиста диелектрик с идеална структура ще бъде идеален изолатор, т.е. Аз не провежда електрически ток. В реални диелектрици винаги съдържа примеси, тяхната структура imee
диелектрична поляризация
Изолатори съдържат почти няма свободни разходи обаче всяко вещество се състои от електрически заредени частици, които са в свързано състояние. P
Електронната поляризация
Електронни поляризация среща в неполярни диелектрици, в които молекулите имат не е присъща диполен момент. В този случай атом или молекула (например, водороден атом), представено с
йонна поляризация
Този тип на поляризация се случва в случай, когато веществото се състои от йони. Да разгледаме например йонен кристал NaCl. Кристалната решетка на кубичната пространствено представлява р
дипол поляризация
Дипол поляризация се среща в полярни диелектрици, чиито молекули са диполи. В този случай, при липса на външно електрично поле диполни моменти на молекулите са ориентирани хаотично
активни диелектрици
Активните вещества, наречени диелектрици със специални електрически свойства - с голяма диелектрична константа, силна зависимост от външни влияния, и т.н. Тези otnosyats
диелектрични загуби
Диелектрични загуби - процес на извличане на топлинна енергия в изолатора под въздействието на външно електрическо поле. Загубите са свързани с две от процеса на преглед в диелектрика: Elektroprom
Зависимостта на допирателната загуба с температура
Общи диелектрични загуби са загубите от проводимост и загуба от поляризацията. При нагряване, промяна на всички свойства на диелектрика, включително електрическа проводимост и п
за неполярен
Под влияние на електрическото поле ускорява превозвачи безплатно зареждане придобиват кинетична енергия
за полярна
В полярни диелектрици дипол частици имат характерен резонансна честота, при която степента на загуба
диелектрик разбивка
Диелектрик Разпределение - загуба на диелектрични свойства на материала, т.е. при висока напрегнатост на полето електрически, температури и други външни влияния диелектрична
електрическа повреда
Защо, с голям електрически полета изолатор започва да провежда електрически ток, която се проявява в материала? Първоначално изолатора не провежда elektriches
електротермични разбивка
Материалът се поставя в електрическо поле, се нагрява поради диелектрични загуби, т.е. отделяне на топлина
електрохимична разбивка
В диелектрик под електрическо поле се появят различни химични процеси, които с течение на времето води до промяна в химичния състав на диелектрика: тя се появи Дек продукти
Кривата на диелектрик живот
Тъй като диелектрични свойства на материала се влоши с течение на времето. Този процес се нарича стареене Materia
вътрешен полупроводников
Химически чисти полупроводници ки наречената вътрешна полупроводници. Те включват редица чисти химични елементи: германий, силиций, селен, телур и т.н., и много химични съединения :. И
примес на полупроводници
Полупроводници всяка чистота винаги съдържат примеси. Онечиствания атоми имат свои собствени енергийни нива, които могат да бъдат разположени в двата разрешени и забранени зони
Използването на полупроводници
Полупроводници имат разнообразие-ТА и необичайни свойства, които определят тяхното широко използване. При контакт полупроводникови р-тип и п-тип са оформени в р-п възел
кристал диод
Да разгледаме полупроводников диод участника базирани р-п възел. Ако се подава напрежение на диода, а след това ще протекат ток, който зависи от големината и полярността на напрежението. Тази зависимост е
ценерови диоди
Ценерови диоди разположени по същия начин, както на диода. Това означава, че има р-п-възел, а напрежението в него е включен в обратна полярност. В този случай, преходът е заключена, който се образува чрез изолиране
променлив капацитет диод
Приложим за р-п преход на обратната напрежение. Резултатът е изолиращ слой с дебелина г. Дебелината на този слой, ще зависи от приложеното напрежение: по-високата светодиода
светодиод
LED - устройство на базата на р-п възел А, включен в посока напред (Fig.31.). електронното
фотодиод
В фотодиод е р-п-преход е включен в обратна посока (фиг. 34). В този случай, при липса на фотодиод ток на светлинния поток не минава. Ако изолиращата с
РТС
Термистор - полупроводников материал, към който е прикрепен два щифта (Фигура 32).. В полупроводници, концентрацията на свободни електрони се определя от експоненциално с формула (17):
Фоторезистор
Също температурата променя концентрацията на носители на заряд може също светлина (фиг. 33). При облъчване със светлина фотонна енергия се прехвърля електрони и може да продължи в групата на проводимост.
II. Механични свойства на материалите
2.1. Диаграма на разтягане Проучихме различни материали от гледна точка на техните електрически свойства - полупроводници, диелектрици
III. Ефект на нагряване на структурата и свойствата на метали
3.1. Процесите, които протичат в деформиран метал отопление метал деформация Когато голямата част от работата, изразходвано (
рекристализация
При загряване на деформираната метал до по-високи температури (> 0.4 т.т.), прекристализация започва (фиг. 43). Създадена изцяло нов зърно за ненарушаване на решетка, клон
циментиране
Е наречен процес на насищане цементацията е повърхностно стоманени продукти В. Когато въглероден слой
нитриране
Азотиране металната повърхност се нарича процес насищане азот N. амоняк (NH3) газ се използва за създаване на активното средство, което под действието на високи температури дисоциира,
Nitrocementation
Карбонитриране - едновременно насищане метална повърхност с азот и въглероден N С Средата е газова смес от метан и ammmiaka. Условия на процеса: гр
цианиране
Обработка на метал в течна среда на разтопен натриев цианид NaCN соли. Работните условия: Т = 820-920 # 730 С # 964; = 0,5 до 1 час # 8710; =
дифузия метализация
Дифузията метализация - повърхностно насищане части на различни метали. Метални Diffusion е значително по-бавно от азот или въглероден така образуваните слоеве десеткратни
Peening сачми.
Мощният вентилатор създава въздушен поток, който задвижва малките стоманени топки или пелети за BOL
Центробежни топка изчукване.
В този случай металната повърхност се обработва перли, които са свързани с въртящ се инструмент (барабан, диск) и може да се извади от нея (фиг. 50). Барабанът се върти до голяма
IV. строителни материали
4.1. Общи изисквания за структурните материали Структурно наречените материали, предназначени за производство на г
Критерии за оценка на структурната якост на материалите
Якостта на структурата - COM-Plex характеристики, включващи комбинация от критерии за здравина, надеждност-ност и дълготрайност. Критерии vybi якост материал rayut
въглеродна стомана
желязна сплав с въглерод легиране елемент, наречен въглеродна стомана. 80% от всички произведена стомана - въглеродна стомана (най-евтините). Те притежават задоволителна механична комуникация
стомани
Те съдържат легиращи елементи, които подобряват свойствата на тези стомани. В зависимост от количеството и вида на легиращи елементи от стомана в съответствие с ГОСТ означаване на цифри и букви. Първите две цифри указват
медни сплави
Мед - метална жълто, високите технологии, добре заварени, заварена, налягане лекува, показва отлична еластичност, характеризиращ се с високо съдържание на вода и teplopro-електрически
алуминиеви сплави
Алуминий - много лек сребрист бял метал, плътността му е 2.7 г / см3, т.е. е три пъти по-лек от мед. Алуминиева има висока PLA-stichnostyu, добра топлопроводимост и Elektroprom
Магнезий и негови сплави
Магнезий - свръхлеки метал е по-лек от алуминий, плътност 1,74 грама / cm3. точка на топене 651 ° С Химически изключително активни, когато се нагряват в въздушни запалва и гори
Титан и неговите сплави
Титанов - огнеупорен цветен метал сиво, с точка на топене Т = 1665 ° С, висока якост SRE = 250 МРа и пластичност г = 70%. Плътността на малкия си г =
химичен състав
Органичните полимери са широко използвани като структурни материали. Органични полимери - вещество, чиито молекули се състоят от дълги въглеродни вериги, за които
Структурата на полимери
Полимери - вещество, чиито молекули се състоят от много дълги вериги от атоми, наречени макромолекули. Те се състоят от повтарящи се единици идентични - мономери. М
Термомеханично крива полимер
Ако термопластичен полимер се подлага на постоянен механично напрежение, ще бъде деформиран. При ниска температура, полимерът се подлага на еластична деформация от малко количество.
термопластове
Полиетилен - Етилен полимеризация продукт, структура (-СН2-СН2-) п, един от най-честите полимери, притежава достатъчна якост, престои
термореактивни
Фенол-формалдехидни смоли, са в основата на голям брой пластмасови, лакове и лепила. В резултат на загряване на смолата, химична реакция, и полученият полимер бакелит. Ca
Полимери с пълнители
Полимери с пълнители е композитен материал, който ние считаме повече в следващите раздели. Той също така показва свойствата на някои от тях. гетинакс
Ефикасността на полимер
Съвременните полимерни материали се използват все по-често в областта на инженерните заради високите техните свойства и способност за обработване. Например, за производството на метални части е длъжен да направи кастинг, нарязани, МВТ
Sitall
Стъклокерамика получени от неорганично стъкло с пълна или частична кристализация им използване на катализатор добавки. В резултат на това делът на фазата на кристал е 30-90%, измерва Крис
керамика
Керамика - неорганичен материал, получен чрез изпичане при висока температура 1200-2500 ° С Първоначално нарича печена глина керамика, "Керамикос" на гръцки керамични изделия. Сега на подадените
Керамични оксид базирани
При производството на керамични оксид, използван в основно следните оксиди: A12O3 (ко-Rund), SiO2, ZrO2, MgO, CaO, ВеО и др Точката на топене на чист прибл.
свободни от кислород керамика
Към огнеупорни кислородни свободни съединения включват съединения на елементи с въглерод - карбид, борен - бориди, нитриди - азотни, силиций - силициди и сяра - сулфиди. Тези съединения Отличителен
Dispersnouprochnonnye композитни материали
Dispersnouprochnennye CM състои от основен материал (матрица) и вградена в него малки частици от 10-500 пМ (Фиг. 58). Матрицата мечка повечето от товара, и диспергирани частици възпрепятстват ди движение
Fiber композитни материали.
влакнести композитни материали са относително мека матрица, която се свързва силни влакна (фиг. 59). Основните механично натоварване пренос влакна и матрицата равномерно