鐵電陶瓷就是能產生鐵電現象的陶瓷。主晶相多為鎢鈦礦型,還有鎢青銅型,含鉍層狀化合物及燒綠石型等。用于制造電容器電光器件、紅外探測器件、壓電器件、介質放大器和移相器等。
鐵電陶瓷的特性
(1)在一定溫度范圍內存在自發極化,當高于某一居里溫度時,自發極化消失,鐵電相變為順電相;
(2)存在電疇;
(3)發生極化狀態改變時,其介電常數-溫度特性發生顯著變化,出現峰值,并服從Curie-Weiss定律;
(4)極化強度隨外加電場強度而變化,形成電滯回線;
(5)介電常數隨外加電場呈非線性變化;
(6)在電場作用下產生電致伸縮或電致應變。
鐵電陶瓷的作用
常見的鐵電陶瓷多屬鈣鈦礦型結構,如鈦酸鋇(BaTiO3)陶瓷及其固溶體,也有鎢青銅型、含鉍層狀化合物和燒綠石型等結構。利用鐵電陶瓷的高介電常數可制作大容量的陶瓷電容器;利用其壓電性可制作各種壓電器件;利用其熱釋電性可制作紅外探測器;通過適當工藝制成的透明鐵電陶瓷具有電控光特性,利用它可制作存貯,顯示或開關用的電控光特性。通過物理或化學方法制備的PZT、PLZT等鐵電薄膜,在電光器件、非揮發性鐵電存儲器件等有重要用途。
鐵電陶瓷的用途
鐵電陶瓷的特性決定了它的用途。利用其高介電常數,可以制作大容量的電容器、高頻用微型電容器、高壓電容器、疊層電容器和半導體陶瓷電容器等,電容量可高達0.45μF/cm2。利用其介電常數隨外電場呈非線性變化的特性,可以制作介質放大器和相移器等。
利用其熱釋電性,可以制作紅外探測器等。此外,還有一種透明鐵電陶瓷,例如氧化鉛(鑭)、氧化鋯(鈦)系透明陶瓷,具有電光效應(即其電疇狀態的變化,伴隨有光學性質的改變)。通過外加電場對其電疇狀態的控制、產生電控雙折射、電控光散射、電誘相變和電控表面變形等特性。可用于制造光閥、光調制器、光存貯器、光顯示器、光電傳感器、光譜濾波器、激光防護鏡和熱電探測器等。
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