Билет 31: Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики, фазовые переходы первого и второго рода

Сегнетоэлектрики - вещества, у которых в определённом интервале температур возникает спонтанная поляризация кристалла даже в отсутствии внешнего электрического поля. Однако, при достижении некоторой температуры (называемой точкой Кюри) спонтанная поляризация пропадает. Этот переход является фазовым переходом второго рода.

Пьезоэлектрики - диэлектрики, которые под действием внешней деформации индуцируют электрический заряд на своей поверхности (прямой пьезоэффект), или наоборот, под влиянием внешнего электрического поля деформируются (обратный пьезоэффект).

Фазовый переход первого рода - это фазовый переход, при котором термодинамический потенциал (потенциал Гиббса) “изламывается” в момент фазофого перехода, а первые производные по давлению и температуре (энтропия и объём) испытывают разрыв.

Фазовый переход второго рода - фазовый переход, при котором термодинамический потенциал, первые производные непрерывны, а вторые производные испытывают скачок (теплоёмкость, коэффициент теплового расширения)

Билет 32: Титанат бария: структура, получение и применение

Титанат бария обладает структурой перовскита, является сегнетоэлектриком (т.е. диэлектрик, в определённых условиях обладающий спонтанной поляризованностью без внешнего электрического поля). Получают: TiCl4 + BaCl2 + 2H2O2 + 3H2O + 6NH3 = BaO2O2TiO*2H2O + 6NH4Cl; BaO2O2TiO*2H2O = BaTiO3 + O2 + 2H2O или BaCO3 + TiO2 = BaTiO3 + CO2

Билет 33: Применение материалов на основе алюминия и его соединений

За счёт своих физических и химических свойств алюминий применяют в самых различных сферах: из алюминия делают фольгу, применяют в медицине, изготавливают лёгкие сплавы для авиации и автомобильной промышленности, производят химическую аппаратуру, провода, керамическую огнеупорную посуду, некоторые соединения (AlCl3) используют в качестве катализаторов в органической химии, соединения с элементами пятой группы (азот, фосфор ит.д.) являются полупроводниками.

Билет 34: Применение материалов на основе галлия, индия, таллия и их соединений

Соединения галлия (например: арсенид галлия) являются полупроводниками для лазеров и светодиодов, изотоп галлия-71 используется для детекции нейтрино, различные сплавы с другими металлами являются жидкими веществами при комнатной температуре, оксид галлия используется в лазерных материалах гранатного типа.

Многие соединения индия с другими элементами, как и у галлия, являются полупроводниками, и используются в тех же отраслях промышленности, что и галлий, оксид индия используется в производстве жидкокристаллических экранов, в сплаве с серебром - в производстве астрономических стёкол, соединения используются как люминофоры, арсенид индия - термоэлектрический материал, некоторые изотопы индия используются в качестве радиофармацевтических препаратов.

Амальгама таллия имеет рекордно низкую температуру плавления (-61⁰С), поэтому используются в низкотемпературных термометрах, изотоп ²⁰¹Tl используется в медицине для кардиологических исследований, иодид таллия добавляют в осветительные металлогалогеновые лампы, раствор Клеричи (смесь формиата таллия и малоната таллия) используется в минералогии для определения свойств минералов.