Читать онлайн «Физика сегнетоэлектрической керамики. Учебное пособие»

Министерство образования Российской Федерации Ростовский государственный университет факультет высоких технологий Панич А. Е. Левина Т. Г. Учебное пособие по курсу «Физика и технология пьезокерамических материалов» ФИЗИКА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ для студентов, обучающихся по специальности «Информационно-измерительная техника и технологии» Ростов-на-Дону 2002 Авторы: Панич А. Е. , доктор технических наук, Левина Т. Г. , кандидат физико-математических наук.  3 УДК 547. 21:541. 67:537. 226:4 Данное учебное пособие составлено на основе многолетнего опыта исследований и изучения физики сегнетоэлектрических материалов в РГУ (НИИ физики, НКТБ «Пьезоприбор», физический факультет). В учебном пособии приведены общие закономерности физических свойств сегнетоэлектрической керамики и ее применения в устройствах и приборах современной информационно-измерительной техники, рассмотрены физико- химические основы синтеза и спекания керамики; показана взаимосвязь диэлектрических, пьезоэлектрических и других параметров сегнетокерамики со свойствами сегнетоэлектрических кристаллов. Пособие предназначено для студентов, аспирантов и специалистов в области физики твердого тела, материаловедения, радиотехники, информационно-измерительных систем и приборостроения.  4 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………5 1. Сегнетоэлектричество в полярных диэлектриках……………. …. . 6 1. 1. Сегнетоэлектрический фазовый переход…………………. 7 1. 2. Домены ………………………………………………………10 1. 3. Переключение поляризации, петля диэлектрического гистерезиса …………………………………………………. . 12 1. 4. Пьезоэлектрический эффект ... ……………………………. . 14 2. Физико-химические основы синтеза и спекания сегнетоэлектрической керамики…………………………………18 2. 1. Твердофазный синтез: кинетика, методы активации………19 2. 2. Синтез сегнетоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС) в жидких фазах. Комбинированные методы синтеза……. . 23 2. 3. Спекание керамики …………………………………………. 26 2. 4. Поляризация сегнетокерамики ……………………………. 31 2. 5. Параметры качества керамики ……………………………. . 33 3. Особые свойства сегнетоэлектрических керамик на основе титаната свинца…………………………………... …. . 35 3. 1. Сегнетокерамика с большой анизотропией пьезомодулей…35 3. 2. Температурная зависимость пьезомодулей сегнетокерамики на основе титаната свинца …………………………………. 37 ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………… 38 ЛИТЕРАТУРА ………………………………………………………. . 42  5 ВВЕДЕНИЕ Более 40 лет сегнетоэлектрическая керамика привлекает внимание исследователей и разработчиков в различных областях науки и техники в связи с необычностью физических свойств и постоянно расширяющимися возможностями ее применения.