鐵電性是指在一定溫(wēn)度範(fàn)圍內具有自發極化性能(néng),在外電場作用下,自發極化能重新取向,而且電位(wèi)移矢量與電場強度之間的(de)關係呈電滯回線現象的特性。這類材料的(de)電性能在物理上與鐵氧體的磁性能相類似(sì),故稱為鐵電陶瓷。鈦酸鋇()或鈦酸鉛基固溶體為主晶相的(de)鐵電陶瓷是主要(yào)的鐵電介質瓷。
鐵電陶瓷應具備的性(xìng)能有:
(1)在使用溫(wēn)度範圍內,具(jù)有(yǒu)盡可能高的介電常數。
(2)在適當的溫度(dù)範圍內,具(jù)有盡可能低的介(jiè)電常數的(de)變化率或(huò)容(róng)量變化率。
(3)具有盡可能高的耐電強度。
(4)介質損耗應降低到最低限度。
(5)陶瓷的介(jiè)電常數(shù)或介質的容量隨交直流(liú)電場(chǎng)的變化而盡可能減少。
(6)具有盡可能小的(de)老化率。
目前,應用(yòng)最多的鐵(tiě)電(diàn)陶瓷是鐵電(diàn)電容器陶瓷和(hé)透(tòu)明電光鐵陶瓷兩種。鐵電電容器陶瓷又可分為高(gāo)介電常數係和半導體係。高介電常數係鐵電陶瓷幾乎都是(shì)以鈦(tài)酸(suān)鋇為基體的,添加能夠移動居裏點(鐵電陶瓷(cí)在高溫下失去自(zì)發極化性(xìng)能,而在低溫時具有自發極化性能而(ér)成為鐵電(diàn)相,此(cǐ)相變溫度稱為居裏溫度(dù)或居裏(lǐ)點),或添(tiān)加能夠降低居裏點處介電常數峰值,並使介電(diàn)常數隨溫度的變化變得(dé)平坦的壓降劑,以及促進和防止還原的添加物來調節材料性能,使得(dé)陶瓷材料能滿足特殊需要;半導體係鐵電陶瓷的結構決定了晶界層陶瓷電容(róng)器具有高的介電常數、高的抗(kàng)潮性、高的可靠性,與普通材料陶瓷電容器相比,介電常數或電(diàn)容隨(suí)溫(wēn)度的變化較平(píng)緩,工作電壓也(yě)相當高。
目前發展的透(tòu)明電光鐵電陶瓷的(de)基本組成是鐵鈦酸鉛(),並增加或較多的改性,形成摻鑭鋯鈦酸鉛(簡稱(chēng))。它是目前透明電光陶瓷材料製備及應用中最多的一種。由於(yú)其顯著的透明性特點(diǎn),以及經過人工極化後還具有壓電、光學雙折射(shè)、電控可變雙折(shé)射效應和電控可變光(guāng)散射效應等特性,已成功開發研製成光調製器、光開關、全(quán)息存儲和光數據處理過程中(zhōng)的編頁器和光柵等。