无机材料性能学.docx

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无机材料性能学

无机材料光学性能

1、折射率定义，影响因素

介质对光的折射性质用材料的“折射率”n表示。

光从真空进入介质材料时，速度降低。

光在真空和材料中的速度之比即为材料的绝对折射率。

介质材料的折射率一般为大于1的正数。

折射率的影响因素

（1）构成材料元素的离子半径

（2）材料的结构、晶型

（3）材料的内应力

（4）同质异构体

2、色散定义及应用

材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为折射率的色散。

最简单的应用就是三棱镜，分出单色光。

为了消除正常色散对通信的干扰，就要在此光纤后再接上一段色散反常的光纤，使光在经历了正常色散后再经历一次反常色散，从而使光信号减小失真。

这叫做色散补偿。

3、反射、全反射定义

光的反射：

光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象，叫做光的反射。

光线从光密介质（玻璃）进入光疏介质（空气）中时，折射角2大于入射角1。

当1为某值时，2可达到90°，这时光线平行于表面传播。

1继续增大时，光线就会全部向内反射回光密介质内，这种现象称为全反射。

4、双折射定义

光通过时，一般都要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，构成两条折射线，这种现象称为双折射。

5、解释材料吸光的物理本质。

1、价电子激发——取决于能带结构。

（1）金属能带结构特点：

价带与导带之间没有禁带

金属光学性质：

能吸收各种频率的光、不透明，反射率高

（2）半导体、绝缘体对光的吸收

绝缘体材料的禁带宽度一般大于3.1eV，不吸收可见光。

对于禁带宽度小于1.8eV的材料，吸收可见光。

很多半导体材料的禁带宽度小于1.8eV，

2、晶格振动——取决于材料的振动特性

光子的能量转化为晶格振动能

6、减小陶瓷、玻璃等材料的反射损失，经常采取的措施。

由多块玻璃组成的透镜系统，常常用折射率和玻璃相近的胶粘起来，这样除了最外和最内的两个表面是玻璃和空气的相对折射率外，内部各界面均是玻璃和胶的较小的相对折射率，从而大大减少了界面的反射损失。

7、物体产生颜色的原因

由于光吸收的选择性，导致物体吸收一定波长范围的光，而反射或透射其他波长范围的光，从而使物体显现出不同的颜色。

物质呈现的颜色，是光和物体相互作用所引起的，或是物质内部电子在不同能级间跃迁的结果。

颜色的起因可归结为光在物质中传播时由于反射、透射、散射等物理过程所引起。

8、影响材料透光性的原因。

影响材料散射的原因？

晶体双折射对散射的影响？

吸收系数:

吸收系数与材料的性质密切相关。

反射系数:

反射损失与相对折射率有关，也与表面粗糙度有关。

散射系数:

影响透光性的主要因素。

影响材料散射的原因：

（1）材料的宏观及显微缺陷：

材料中的缺陷与主晶相不同，于是与主晶相具有相对折射率，此值越大，反射系数越大，散射因子也越大，散射系数变大。

（2）晶粒排列方向的影响：

各向异性体，存在双折射。

多晶无机材料，相邻晶粒之间的结晶取向不同,晶粒之间会产生折射率的差别，引起晶界处的反射与散射损失。

（3）气孔引起的散射损失：

晶体双折射对散射的影响:

由于双折射造成相邻晶粒之间的折射率也不同。

两个晶粒寻常光的相对折射率相同，即n0/n0=1，无反射损失；

左晶粒的寻常光折射率n0与右晶粒的非寻常光折射率ne不同，形成相对折射率n0/ne1，造成反射系数和散射系数，引起很大的散射损失。

n0与ne相差较小，反射和散射损失较小。

n0与ne相差较大，反射和散射损失较大。

9、材料吸收带边/带隙宽度的计算，光吸收的一般律及光散射的一般规律、公式计算？

有一材料的吸收系数α=0.32cm-1，透明光强分别为入射的10%，20%，50%及80%时，计算材料的厚度各为多少？

取决于材料的性质和光的波长。

1．一入射光以较小的入射角i和折射角r通过一透明玻璃板,若玻璃对光的衰减可忽略不计,试证明：

透过后的光强为（1-m）2

此紫外吸收端相应的波长可根据材料的禁带宽度求得：

10、提高无机材料透光性的措施？

提高原材料纯度，降低杂质含量

掺加外加剂、降低气孔率

工艺措施，降低气孔率，使晶粒定向排列

无机材料的电导性质

1、载流子定义，种类

载流子是指物质内部运载电荷的自由粒子。

电子电导的载流子是电子或空穴（电子空位）。

电子、空穴——电子电导——霍尔效应

离子（正离子、负离子及其空位）——离子电导——电解效应

2、离子电导、电子电导、本征电导、固体电解质、压敏效应、正温度系数效应定义

本征电导：

导带中的电子导电和价带中的空穴导电同时存在。

离子电导：

离子晶体的电导主要为离子电导，载流子可以是荷电的间歇离子，正常格点离子，空位。

离子载流子的运动伴随着明显的质量迁移，有的可能发生氧化还原反应而产生新的物质。

电子电导：

载流子是电子或者空穴。

半导体陶瓷、导电材料、超导电材料主要呈现电子导电。

固体电解质：

具有离子导电性的固态物质。

这些物质或因其晶体中的点缺陷或因其特殊结构而为离子提供快速迁移的通道，在某些温度下具有高的电导率（1～10-6西门子／厘米）,故又称为快离子导体。

压敏效应：

临界电压VC以下电阻高；当电压大于VC时，电阻迅速降低。

PTC效应：

电阻率随温度升高发生突变，增大了3个以上数量级。

是价控型钛酸钡半导体特有。

电阻率突变温度在相变（四方相与立方相转变）温度或居里点。

3、电解效应、霍尔效应定义及应用

电解效应：

离子电导的特征是存在电解效应。

离子的迁移伴随着一定的质量变化，离子在电极附近发生电子得失，产生新的物质，这就是电解现象。

遵循法拉第定律

霍尔效应：

电子电导的特征是具有霍尔效应。

沿试样x轴方向通入电流I（电流效应Jx），Z轴方向加一磁场Hz，那么在y轴方向将产生一电场Ey，这一现象称为霍尔效应。

利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导。

4、n型、p型半导体及金属、本征半导体和绝缘体的能带结构图，及带隙大小。

n型半导体：

在半导体基体中掺入施主掺杂离子、取代基体原子，与基体原子形成共价后，还多出电子，这个“多余”的电子能级离导带很近（如图），比满带中的电子容易激发。

P型半导体：

在半导体基体中掺入受主掺杂离子、取代基体原子，与基体原子形成共价后，还少了电子、出现了空穴，其能级离价带很近（如图）。

价带中的电子激发到空穴能级比越过整个禁带容易得多。

导体的能带结构有三种：

（a）未满带+重带+空带；

（b）满带+空带；

（c）未满带+禁带+空带。

5、钛酸钡价控半导体及反应方程式和缺陷方程式书写，解释？

6、离子电导、电子电导的影响因素

1、电子电导的影响因素

[1]温度的影响：

温度对电导率的影响包括对迁移率和载流子浓度（主要）的影响

[2]缺陷的影响：

杂质缺陷组分缺陷（阳离子缺陷，阴离子空位）间隙离子缺陷

2、离子电导影响因素

[1]温度：

根据离子电导率的公式=Aexp[-B/T]可以看出，电导率随温度按指数形式增加。

导电率对数与温度倒数呈线性关系。

[2]晶体结构

根据离子电导率的公式=Aexp[-B/T]=aexp[-U/kT]，

也可以看出，电导率随活化能U按指数规律变化。

活化能反映离子的固定程度，它与晶体结构有关。

熔点高的晶体，晶体结合力大，活化能也高，电导率就相对较低。

离子电荷的高低也有影响：

一般地，低价离子比高价离子的活化能小,电导率大。

晶体结构的紧密程度的影响：

结构越紧密，可供移动的间隙小，离子迁移活化能高。

[3]晶格缺陷

离子导电是可移动离子的定向迁移，是离子与周围缺陷交换位置的结果。

根据离子电导率的公式=nq可以看出，电导率与离子浓度成正比。

离子性晶格缺陷的生成及其浓度是决定离子导电的关键。

3、晶格缺陷的生成与浓度的主要影响因素：

[1]温度：

热激活生成晶格缺陷；

[2]掺杂：

不等价固溶掺杂形成晶格缺陷；AgBr中掺入CdBr生成Ag空位

[3]偏离化学计量：

如还原产生氧空位（缺陷），ZrO2中的氧空位。

7、离子电导需要具备的条件

（1）电子载流子的浓度大小

（2）离子晶体缺陷浓度大，并参与导电。

因此离子性晶格缺陷的生成及浓度大小是决定离子电导的关键。

8、离子电导、电子电导的迁移率和载流子浓度

=v/E=（a2oq/6kT）exp（-U0/kT）

a——晶格距离，o——间隙离子的振动频率，q——间隙离子的电荷数，

k——0.86×10-4ev/k，U0——无外电场时间隙离子的势垒。

例子：

晶格常数a=5×10-8cm，振动频率1012Hz，势垒0.5eV，常温300K，求迁移率载流子沿电场力的方向的迁移率为：

=v/E=（a2oq/6kT）exp（-U0/kT）

=6.19×10-11cm2/sV

离子载流子的总浓度可表达为：

nZ为能够产生理解的杂质离子浓度，UZ为形成一个杂质离子缺陷所需的能量，k为玻耳兹曼常数，T为热力学温度。

本征离子电导率的一般表达式为：

无机材料磁学性能

1、铁氧体

含铁及其它元素的复合氧化物。

称为铁氧体（ferrite），电阻率为10～106•m，属于半导体范畴。

铁氧体是含有铁酸盐的陶瓷磁性材料。

2、材料磁性的来源

磁性的本源：

电子的循轨运动和自旋运动。

3、磁性的分类：

抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性

1）抗磁性

抗磁性来源于电子循轨运动时受外加磁场作用所产生的与外加磁场方向相反的附加磁矩，称为抗磁矩。

2）顺磁性（弱磁性）

顺磁性主要来源于电子（离子）的固有磁矩。

无外加磁场时，原子的固有磁矩呈无序状态，原子宏观上不呈现磁性，外加磁场作用下，原子磁矩比较规则的取向，物质显示极弱的磁性。

3）铁磁性（强磁性）

铁磁性来源于原子未被抵消的自旋磁矩和自发磁化。

处于不同原子间的、未被填满壳层上的电子发生特殊的相互作用。

参与相互作用的电子已不再局限于原来的原子，而是“公有化”了，原子间好像在交换电子，称为“交换作用”。

结果迫使相邻原子自旋磁矩产生有序排列。

因交换作用所产生的附加能量称为交换能J。

J为正值时，呈现铁磁性。

百科：

物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域中大致按同一方向排列，当所施加的磁场强度增大时，这些区域的合磁矩定向排列程度会随之增加到某一极限值的现象。

4）反铁磁性（弱磁性）

交换能J为负值，使相邻原子间的自旋趋于反向平行排列，原子磁矩相互抵消，不能形成自发磁化区域。

5）亚铁磁性

百科：

在无外加磁场的情况下，磁畴内由于相邻原子间电子的交换作用或其他相互作用。

使它们的磁矩在克服热运动的影响后，处于部分抵消的有序排列状态，以致还有一个合磁矩的现象。

当施加外磁场后，其磁化强度随外磁场的变化与铁磁性物质相似。

亚铁磁性与反铁磁性具有相同的物理本质，只是亚铁磁体中反平行的自旋磁矩大小不等，因而存在部分抵消不尽的自发磁矩，类似于铁磁体。

铁氧体大都是亚铁磁体。

磁性来自两种不同的磁矩：

一种磁矩在一种方向排列整齐，另一种磁矩在相反的方向排列。

这两种磁矩方向相反，大小不等，两个磁矩之差，就产生了自发磁化现象，因此铁氧体磁性又称为亚铁磁性。

4、铁磁性物质的居里温度和相应的磁性转变，以及居里-外斯定律。

居里温度：

是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。

5、磁滞回线、磁畴

铁磁性物质中自发磁化方向一致的微小区域，称为磁畴。

相邻畴壁间的过渡层称为磁畴壁。

磁畴首尾相接，形成闭合回路：

保证体系能量最低

磁滞曲线是关于外磁场和感性磁场两者的变化关系的曲线

材料磁化与外磁场的关系：

磁滞回线

6、软磁材料、硬磁材料、巨磁材料

软磁材料：

对于磁感应强度以及磁极化强度具有低矫顽性的磁性材料。

1）高磁导率，饱和磁感应强度大；2）电阻高，损耗低；3）矫顽力Hc小；4）稳定性好。

硬磁材料:

是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。

1）剩磁Br大，储存磁能大；2）矫顽力Hc大，不容易退磁。

矩磁材料：

具有矩形磁滞回线、剩余磁感强度Br和工作时最大磁感应强度Bm的比值，即Br/Bm接近于1和矫顽力较小的铁氧体材料。

1）磁滞回线近似矩形；2）高的剩磁比Br/Bm；3）矫顽力Hc小；

4）开关系数小；5）低损耗；6）稳定性好

7、自发磁化概念及产生的原因

百科：

磁有序物质在无外加磁场的情况下，由于近邻原子间电子的交换作用或其他相互作用，使物质中各原子的磁矩在一定空间范围内呈现有序排列而达到的磁化，称为自发磁化。

无机材料热学性能

1热容的本质是什么？

热容是质点热运动的能量随温度变化的一个物理量，是物体温度升高1K所需要增加的热量。

温度不同，物体的热容不一定相同。

2固体材料的热膨胀与材料的其它性能（结合能、熔点；温度、热容；结构）的关系。

1、热膨胀和结合能、熔点的关系

由于热膨胀与质点的位能性质有关，而质点的位能性质由质点间的结合力特性决定。

所以热膨胀与结合能密切相关。

质点间结合力强，升高相同的温度时，质点的振幅增加的较少，平均位置的位移增量增加得相应较少，热膨胀系数也较小。

由于单质的熔点与周期表存在一定的规律性，所以热膨胀系数与周期表也相应的关系。

2、热膨胀与温度、热容的关系

温度低，热膨胀系数小，温度愈高，热膨胀系数愈大。

由于热膨胀是固体材料受热以后晶格振动加剧引起的容积膨胀，而晶格振动的激化就是热运动能量的增大。

热容是升高单位温度时能量的增量。

所以热膨胀系数与热容密切相关而且规律相似。

在低温下热膨胀系数也随温度的三次方（T³）变化，在高温下趋于一个极限值。

3、热膨胀与结构的关系

组成相同的物质，结构不同时，热膨胀系数也不同。

结构紧密的晶体，膨胀系数较大，结构较疏松的晶体，热膨胀系数较小。

3光/声频支振动

光频支振动：

振动的质点中包含频率甚高的格波时，质点彼此间的位相差很大，临近质点的运动几乎相反，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。

声频支振动：

振动的质点中包含频率甚低的格波时，质点彼此间的位相差不大，格波类似于弹性体中的应变波，称为“声频支振动”。

相邻原子具有相同的振动方向。

4影响德拜温度的因素是什么？

键的强度，材料的弹性模量，熔点等。

5热导率物理意义？

影响热导率的因素有哪些？

在单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量。

1、温度的影响：

物质的种类不同，导热系数随温度的变化规律不同。

2、显微结构的影响：

（1）结晶构造的影响：

声子传导与晶格振动的非谐性有关。

晶体结构愈复杂，晶格振动的非谐性程度愈大。

格波受到的散射愈大，因此，声子平均自由程较小，热导率较低。

（2）各向异性晶体的热导率：

非等轴晶系的晶体热导率呈各向异性，膨胀系数低的方向，热导率大。

温度升高时，不同方向的热导率差异减小。

因为温度升高，晶体结构的对称性提高。

（3）多晶体与单晶体的热导率：

对于同一种物质，多晶体的热导率总是比单晶体小。

因为多晶体中，晶粒尺寸小，晶界多，缺陷多，晶界处杂质也多，声子更易受到散射，其平均自由程要小得多，所以热导率小。

（4）非晶体的热导率：

非晶体具有“近程有序，远程无序”的结构。

低温下，其声子平均自由程在不同温度上基本为常数，其值近似等于几个晶格的间距。

较高温度下，玻璃的导热主要由热容与温度的关系决定；较高温度以上则需考虑光子导热的贡献。

3、化学组成的影响：

构成晶体的质点的大小、性质不同，其晶格振动状态不同，导致其热导率不同。

一般而言，质点的原子量愈小，密度愈小，杨氏模量愈大，德拜温度愈高，则热导率愈大。

杂质、固溶体的形成使热导率降低，取代元素的质量和大小与基体元素相差越大，取代后结合力改变越大，对热导率的影响越大。

4、复相陶瓷的热导率：

常见陶瓷材料典型微观结构是分散相均匀分散在连续相中。

5、气孔的影响：

在不改变结构状态的情况下，气孔率增大，总是使λ降低。

6解释热膨胀的机理。

影响热膨胀的因素有哪些？

在平衡位置两侧，合力曲线的斜率不对称

r

r>r0时，曲线的斜率较小；引力随位移的增大较慢。

两侧受力不对称，使得质点振动的平衡位置右移，相邻质点间距离增加，晶体膨胀。

影响因素：

晶体缺陷，晶体各向异性，温度，工艺因素。

7影响材料散热的因素有哪些？

（1）材料的热导率越大，传热越快，热应力持续一段时间后很快缓解。

（2）传热的途径，即材料或制成品的薄厚，薄的传热通道短，容易使温度均匀。

（3）材料表面散热速率。

8比较同一组成的单晶、多晶、非晶态物质的热导率。

9固体材料声子热导机理及其对晶体结构影响热导的解释。

声子间碰撞传热

声子间碰撞引起的散射是晶格中热阻的主要来源；声子间碰撞几率越大，平均自由程越小，热导率越低。

晶体中的缺陷、杂质、晶界等引起格波的散射，使声子平均自由程降低，使减小；

平均自由程与声子振动频率有关，波长长的格波容易绕过缺陷，使自由程加大，使增大；

平均自由程与温度有关，温度升高，声子的振动能量加大，频率加快，碰撞增多，自由程减小。

在高温时，最小平均自由程等于几个晶格间距；在低温时，最长平均自由程长达晶粒的尺度。

10如何表示陶瓷材料的抗热震性，影响其抗热震性的因素是什么？

日用瓷：

以一定规格的试样，加热到一定温度，然后立即放入室温的流动水中急冷，并逐次提高温度和重复急冷，直至观测到试样发生龟裂，则以产生龟裂的前一次加热温度来表征其热稳定性。

高温陶瓷材料：

加热到一定温度后，在水中急冷，然后测定其抗弯强度的损失率来评定其热稳定性。

影响因素：

第一热应力断裂抵抗因子R越大，材料承受的温度变化越大，热稳定性越好。

热应力引起的材料断裂破坏，还与材料散热有关，散热使热应力得到缓解。

11说明掺杂固溶体瓷与两相陶瓷的热导率随成分体积分数而变化的规律有何不同

？

12请简述固体热容的德拜模型，以及在高温和低温下的结果。

德拜将爱因斯坦的晶体振动热容理论加以补充和修正。

德拜提出，晶体点阵中原子在相互间力的作用下振动，它们的频率不等，而且是连续变化的，其变化范围可设由最低的频率0至最高的频率。

13氧化铝单晶的λ-T曲线分析说明。

在很低温度下声子的平均自由程l增大到晶粒的大小，大刀了上限，因此，l值基本上无多大变化。

热熔Cr在低温下与温度的三次方成正比，因此λ也近似与T³成正比例变化。

随着温度的升高，λ迅速增大，然而温度继续升高，l值要减小，Cv随温度T的变化也不再与T³成比例，并在德拜温度以后，趋于一恒定值。

而l值因温度升高而减小，成了主要影响因素。

因此，λ值随温度升高而迅速减小。

这样，在某个低温处（~40K）,λ值出现极大值。

在更高温度，由于Cv已基本上无变化，l值也逐渐趋于下限，所以随温度的变化λ又变得缓和了。

在达到1600K的高温后，λ值又有少许回升。

无机材料介电性能

1、极化、电子位移极化、离子极化、偶极转向极化、空间电荷极化、自发极化等定义

极化：

介质内质点（原子、分子、离子）正负电荷重心的分离，从而转变成偶极子。

电子位移极化：

在外电场作用下，原子外围的电子云相对于原子核发生位移形成的极化叫做电子位移极化。

离子极化：

电介质中的正负离子在电场作用下发生可逆的弹性位移。

正离子沿电场方向移动，负离子沿反电场方向移动。

由此形成的极化称为离子位移极化。

偶极转向极化：

在无外加电场时，这些极性分子的取向在各个方向的几率是相等的，因此就介质整体来看，偶极矩等于零。

当极性分子受到外电场作用时，偶极子发生转向，趋于和外加电场方向一致。

所以介质整体出现宏观偶极矩。

这种极化现象称为偶极子转向极化。

空间电荷极化：

在电场作用下，不均匀介质内部的正、负离子分别向负、正极移动，引起介质内各点离子的密度发生变化，即出现电偶极矩。

这种极化即称为空间电荷极化。

自发极化：

自发极化的极化状态并非由外电场所造成，而是由晶体的内部结构特点造成的，晶体中每一个晶胞里存在固有电偶极矩，这类晶体通常称为极性晶体。

2、介质损耗的定义

电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率，简称电介质损耗。

3、影响介质损耗的因素

（1）频率的影响：

ω→0时，此时不存在极化损耗,主要由电导损耗引起。

tgδ=δ/ωε，则当ω→0时，tgδ→∞。

随着ω升高，tgδ↓。

随ω↑，松弛极化在某一频率开始跟不上外电场的变化，松弛极化对介电常数的贡献逐渐减小，因而εr随ω↑而↓。

在这一频率范围内，由于ωτ<<1，故tgδ随ω↑而↑。

当ω很高时，εr→ε∞，介电常数仅由位移极化决定，εr趋于最小值。

由于ωτ>>1，此时tgδ随ω↑而↓。

ω→∞时，tgδ→0。

tgδ的最大值主要由松弛过程决定。

如果介质电导显著变大，则tgδ的最大值变得平坦，最后在很大的电导下，tgδ无最大值，主要表现为电导损耗特征：

tgδ与ω成反。

（2）温度的影响：

当温度很低时,τ较大，由德拜关系式可知，εr较小，tgδ也较小。

此时，由于ω2τ2>>1,由德拜可得：

tgδ∝1/ωε。

随温度↑，τ↓，所以εr、tgδ↑。

当温度较高时，τ较小，此时ω2τ2<<1

随温度↑，τ↓，所以tgδ↓。

这时电导上升并不明显，主要决定于极化过程。

当温度继续升高，达到很大值时，离子热运动能量很大，离子在电场作用下的定向迁移受到热运动的阻碍，因而极化减弱，εr↓。

此时电导损耗剧烈↑，tgδ也随温度↑而急剧上升↑。

（3）湿度的影响：

介质吸潮后，介电常数会增加，但比电导的增加要慢，由于电导损耗增大以及松弛极化损耗增加，而使tgδ增大。

对于极性电介质或多孔材料来说，这种影响特别突出，如，纸内水分含量从4％增加到10％时，其tgδ可增加100倍。

4、降低材料的介质损耗的方法

（1）选择合适的主晶相：

尽量选择结构紧密的晶体作为主晶相。

（2）改善主晶相性能时，尽量避免产生缺位固溶体或填隙固溶体，最好形成连续固溶体。

这样弱联系离子少，可避免损耗显著增大。

（3）尽量减少玻璃相。

有较多玻璃相时，应采用“中和效应”和“压抑效应”，以降低玻璃相的损耗。

（4）防止产生多晶转变，多晶转变时晶格缺陷多，电性能下降，损耗增加。

（5）注意焙烧气氛。

含钛陶瓷不宜在还原气氛中焙烧。

烧成过程中升温速度要合适，防止产品急冷急热。

（6）控制好最终烧结温度，使产品“正烧”，防止“生烧”和“过烧”以减少气孔率。

此外，在工艺过程中应防止杂质的混入，坯体要致密。

5、介质的击穿、热击穿、电击穿概念

介质的击穿:

当电场强度超过某一临界值时，介质由介电状态变为导电状态。

这种现象称介电强度的破坏，或叫介质的击穿。

热击穿：

电介质在电场作用下，由于漏导电流、损耗或气隙局部放电产生热量，逐渐升温，积热增多，达到一定温度，即行开裂、玻化或熔化，导致绝缘材料性能破坏的现象。

电击穿：

在电场作用下，电介质内少量自由电子的动能加大，当电压足够大时，在电子冲击下激发出新的自由电子参加运动，并产生负离子，介电功能遭受破坏，而被击穿。

这种击穿发展速度很快，约在10-8-10-7秒内骤然击穿，似同雪崩。

6、铁电体、铁电畴、压电体、压电效应概念

铁电体：

铁电体是在一定温度范围内含有能自发极化，并且发极化方向可随外电场作可逆转动的晶体。

铁电畴：

一个自然形成铁电单晶或铁电陶瓷晶粒中出现的许多微小区域；每个区域中所有晶胞的电矩取向相同；而相邻区域的电矩取向不同。

这样的区域称为电畴。

压电体：

具有压电效应的物体。

压电效应：

1．压电效应与压电常数

（1）正压电效应：

当对石英晶体在一定方向上施加机械应力时，在其两端表面上会出现数量相等、符号相反的束缚电荷；作用力反向时，