什么是鐵電陶瓷(What Ferroelectric Ceramics)？

鐵電陶瓷是一類晶體熱釋電材料，也就是說，當冷卻到某一特定溫度以下時，材料會發生電極化。這方面的臨界溫度是居里點，這也許更為人所知的溫度，高于此溫度，鐵磁性材料（如鐵）失去磁性。然而，鐵電性一詞與鐵沒有直接聯系。在顯示鐵...

鐵電陶瓷是一類晶體熱釋電材料，也就是說，當冷卻到某一特定溫度以下時，材料會發生電極化。這方面的臨界溫度是居里點，這也許更為人所知的溫度，高于此溫度，鐵磁性材料（如鐵）失去磁性。然而，鐵電性一詞與鐵沒有直接聯系。在顯示鐵電效應的材料中，極性可以在適當方向的電場的影響下反轉許多具有這種特性的陶瓷材料可以通過將粉末狀成分加熱到所需溫度并在材料冷卻時進行結晶來制造。具有此特性的工人材料通常具有鈣鈦礦晶體結構，這一術語來源于礦物鈣鈦礦（CaTiO3），或鈦酸鈣。這些化合物的通式為ABX3，其中A是一個大的陽離子，B是一個小得多的陽離子，X是一個陰離子，通常是氧。這些材料的晶體結構使得"A"陽離子形成立方晶格，每個立方體內，"B"陽離子被六個"X"陰離子包圍。鈣鈦礦結構沒有對稱中心，因為"B"陽離子傾向于偏離中心，這對于鐵電效應至關重要。具有這種晶體結構的鐵電陶瓷有鈦酸鋇（BaTiO3）、鈦酸鉛（PbTiO3）和鈮酸鉀（KNbO3）：當外加電場時，"B"陽離子會根據電場的方向改變晶格中的位置，當電場被切斷時，這些陽離子會保持在這些位置。這導致材料變得電極化然而，"B"陽離子的位置可以通過施加不同方向的電場來改變，鐵電存儲器是鐵電存儲器中最重要的應用之一，鐵電陶瓷的優點是在沒有電源的情況下可以保存數據。鐵電陶瓷也非常適合用于電容器。由數百片鈦酸鋇薄板和印刷電極組成的多層電容器大量生產，用途廣泛，例如，在超聲波成像和高靈敏度紅外相機中，其他應用包括薄膜鐵電陶瓷，可用于光導纖維和光學存儲顯示器。

發表于 2020-09-18 02:12
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分類：科學教育

什么是鐵電陶瓷(What Ferroelectric Ceramics)？

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