IV.1.11.4. Матеріали з високою діелектричною проникністю.

КОНДЕНСАТОРНАкераміка, або кераміка з високою діелектричною пронизливістю. Виграє в масі, обсязі і по ряду діелектричних характеристик.

• основа - ТiО₂ – РУТІЛ,  =173.

Характеристики: tgδ=23*10^-4приf=10²; tgδ=3*10^-4 при f=10⁶.

Застосування - сполучення, що додаються в виді крищталевої фази.

• Б) сполучення: CaO*TiO₂– пеpовскіт=168; tgδ=(14*10^-42*10^-4);

SrO*TiO₂- титанат стpонция=233; tgδ=(221)*10^-4

BaO*4TiO₂- тетpатитан барію.

СИГНЕТОКЕРАМІКА- володіє сегнето - електричними властивостями:

• різка залежність:=f (t^oC);=f (Е) від напруженості електричного поля;

• наявність діелектричного гістеpезісу: =500 - сигнетова сіль; =9000 - титанат баpія з домішками.

Залежність =f(t⁰C) використовується в ваpікондах (варіація і конденсатор) типу:ВК-1; ВК-2; ВК-3; ВК-4; ВК-5і пр.

КЕРАМІКА ОСОБЛИВОЇ НАГРІВОСТІЙКОСТІ- влаштовуються при різких перепадах toC (теpмоудаpах) на основі:

• коpдpіту 2MgO*2Al₂O₃*5SiO₂

t=20⁰C => V=(10¹¹10¹³);

t=600⁰C => V=10⁸10⁹); l =3*10^-6*К^-1;

• двоокису цирконію ZrO₂ ; l=4*10^-6*К^-1;

• титанату алюмінію Al₂O₃*TiO₂; l=0,1*10^-6*К^-1;

• чистих оксидів різноманітних металів: BeO; MgO; Al₂O₃.

BeО - теплопровідність вище ніж у чистого Be.

tпл=2670⁰С;=7,4; t=1000⁰С;v=10^-5Ом*м;

t=20⁰С <->v= (2-5)*10^-4Ом*м;t =10^-5*К^-1

MgО- має щільність=3, 6Мг/м³; t_пл=2680⁰С;  =9, 8; t=16*10^-6*К^-1

Al₂O₃ - має щільність=3Мг/м³; t _пл =2050⁰С;  =10; t=10*10^-6*К^-1

БЕЗОКСИДНА КЕРАМІКА- (Деякі з них являються діелектриками і напівпровідниками) -нітриди, карбіди, боpиди.

Нітрид бору BN-БОРАЗОНодержують чинністю аміакуNH₃на B₂O₃.

Характеристики: tпл=3000⁰С; l=7, 5*10^-6*К^-1; tпл=800⁰С;

v =2*10¹¹Ом*м; tp=20⁰С; tgδ=7*10^-4; Yt=28Вт/(м*К);  =4,15;

v =2*10⁸Ом*м, tp=500⁰С; v =3*10¹²Ом*м, tp=1000⁰С.

Кипляча вода і слабкі кислоти руйнують його з утворенням H₂BO₃іNH₃.

Нітрид кремнію - Si₂N₂₄- одержують чинністю аміакуNH₃наH₂BO₃.

Характеристики: tпл=1600⁰С; l=17*10^-6*К^-1; tпл=800⁰С; v=10¹²Ом*м; tp=20⁰С ; Yt=17Вт/(м*К);  =9; v =2*10⁷Ом*м, tp=500⁰С; v =2*10⁸ Ом*м, tp=1000⁰С.

Джерела:

Л1-стор. 252-255, 258-259

Л2-стор. 195-205

Л3-стор. 233-255

Тема ІV.2. Активні діелектрики.

ПЛАН

ІV.2.1. Поняття активний діелектрик.

ІV.2.2. Класифікація активних діелектриків:

ІV.2.3. Сегнетоелектрики:

ІV.2.3.а. Класифікація;

ІV.2.3.б. Опис і властивості;

ІV.2.3.в. Механізм спонтанної поляризації;

ІV.2.3.г. Застосування сегнетоелектриків.

ІV.2.3.г.1. Конденсаторна сегнетокераміка

ІV.2.3.г.2. Матеріали для варикондів

ІV.2.3.г.3. Сегнетоелектрики з ППГ.

ІV.2.3.г.4. Електрооптичні кристали.

ІV.2.3.г.5. Матеріали нелінійної оптики

ІV.2.4. П’єзоелектрики.

ІV.2.5. Піроелектрики.

ІV.2.6. Електрети.

ІV.2.7. Рідкі кристали.

ІV.2.8. Матеріали для лазерів.

ІV.2.8.1. Вимога до матеріалу лазера.

ІV.2.8.2. Вимоги до активатору.

IV.2.1. Поняття активний діелектрик.

АКТИВНІ ДІЕЛЕКТРИКИ- це матеріали, властивостями яких можна управляти з допомогою зовнішніх збурень. З допомогою даних матеріалів можна здійснити:

• генерацію сигналу;

• підсилення сигналу по амплітуді і частоті;

• модуляцію (електричних і оптичних сигналів);

• пам'ять;

• перетворення одних сигналів в інші і т. ін.

Ці властивості покладені в основу створення функціональних елементів електроніки.

Головна вимога до даних матеріалів - ніж ширше змінюються його властивості при зовнішніх змущенях, тим краще може виконувати активний елемент функції управління і перетворення енергії.