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文檔簡介

1、第一章 物理基礎知識與理論物理性能本質:外界因素(作用物理量)作用于某一物體,如:外力、溫度梯度、外加電場磁場、光照等,引起原子、分子或離子及電子的微觀運動,在宏觀上表現為感應物理量,感應物理量與作用物理量呈一定的關系,其中有一與材料本質有關的常數材料的性能。晶體結構:原子規(guī)則排列,主要體現是原子排列具有周期性,或者稱長程有序。非晶體結構:不具有長程有序。點陣:晶體內部結構概括為是由一些相同點子在空間有規(guī)則作周期性無限分布,這些點子的總體稱為點陣。晶體由(基元)沿空間三個不同方向,各按一定的距離(周期性)地平移而構成,(基元)每一平移距離稱為周期。晶格的共同特點是具有周期性,可以用(原胞)和(

2、基失)來描述。分別求立方晶胞、面心晶胞和體心晶胞的原胞基失和原胞體積?(1)立方晶胞:(2)面心晶胞(3)體心晶胞晶體格子(簡稱晶格):晶體中原子排列的具體形式。晶列的特點: (1)一族平行晶列把所有點 包括無遺。 (2)在一平面中,同族的相鄰晶列之間的距離相等。 (3)通過一格點可以有無限 多個晶列,其中每一晶列都有一族平行的晶列與之對應。 (4 )有無限多族平行晶列。晶面的特點:(1)通過任一格點,可以作全同的晶面與一晶面平行,構成一族平行晶面.(2)所有的格點都在一族平行的晶面上而無遺漏;(3)一族晶面平行且等距,各晶面上格點分布情況相同;(4)晶格中有無限多族的平行晶面。格波:晶體中的

3、原子在平衡位置附近的微振動具有波的形式。色散關系:晶格振動譜,即頻率和波矢的關系。聲子:晶格振動的能量是量子化的,晶格振動的量子單元稱作聲子,聲子具有能量w,與光子的區(qū)別是不具有真正的動量,這是由格波的特性決定的。聲學波與光學波的區(qū)別:前者是相鄰原子的振動方向相同,波長很長時,格波為晶胞中心在振動,可以看作連續(xù)介質的彈性波;后者是相鄰原子的振動方向相反,波長很長時,晶胞中心不動,晶胞中的原子作相對振動。德布羅意假設:一切微觀粒子都具有波粒二象性。第二章 無機材料的受力形變簡述正應力與剪切應力的定義? 正應力是作用于單位面積上的力。剪切應力是作用于平面內的力。正應力引起材料的伸長或縮短,剪應力引

4、起材料的畸變,并使材料發(fā)生轉動。 塑性:使固體產生變形的力,在超過該固體的屈服應力后,出現能使該固體長期保持其變形后的形狀或尺寸,即非可逆性能。晶體塑性形變的機理是什么?原子尺度變化解釋塑性形變:當構成晶體的一部分原子相對于另一部分原子轉移到新平衡位置時,晶體出現永久形變,晶體體積沒有變化,僅是形狀發(fā)生變化。影響塑性形變的因素有哪些?并對其進行說明。影響塑性形變的因素主要有晶體結構和鍵型。(1)本征因素:晶粒內部的滑移系統相互交截、晶界處的應力集中、晶粒大小和分布;(2)外來因素:雜質在晶界的彌散、晶界處的第二相、晶界處的氣孔。屈服應力:當外力超過物體彈性極限,達到某一點后,在外力幾乎不增加的

5、情況下,變形驟然加快,此點為屈服點,達到屈服點的應力?;疲壕w的一部分相對另一部分平移滑動。產生滑移的條件:(1)面間距大;(2)每個面上是同一種電荷的原子,相對滑動面上的電荷相反;(3)滑移矢量(柏格斯矢量)小。滑移系統包括(滑移方向)和(滑移面),即滑移按一定的晶面和方向進行。滑移方向與原子最密堆積的方向一致,滑移面是(原子最密堆積面)。蠕變機理分為兩大類:(1)(晶界機理)-多晶體的蠕變;(2)(晶格機理)-單晶蠕變,但也可能控制著多晶的蠕變過程。影響蠕變的因素:外界環(huán)境中的溫度和應力、晶體的組成、顯微結構中的氣孔、晶粒和玻璃相。鍵結合的材料中,哪一種材料的彈性模量大?為什么?共價鍵、

6、離子鍵結合的材料中,結合力很強,故彈性模量就較大。而分子鍵結合力弱,由此鍵和的材料彈性模量就很低。2-1. 一圓桿的直徑為2.5 mm、長度為25cm并受到4500N的軸向拉力,若直徑拉細至2.4mm,且拉伸變形后圓桿的體積不變,求在此拉力下的真應力、真應變、名義應力和名義應變,并比較討論這些計算結果。拉伸前后圓桿相關參數表體積V/mm3直徑d/mm圓面積S/mm2拉伸前1227.22.54.909拉伸后1227.22.44.524解:根據題意可得下表由計算結果可知:真應力大于名義應力,真應變小于名義應變。1cm10cm40cmLoadLoad2-2. 一試樣長40cm,寬10cm,厚1cm,

7、受到應力為1000N拉力,其楊氏模量為3.5109 N/m2,能伸長多少厘米?解:第三章 無機材料的脆性斷裂強度:材料的強度是抵抗外加負荷的能力。屈服極限:在外力作用下,材料發(fā)生彈性形變;當應力足夠大,材料便開始發(fā)生塑性形變,產生塑性形變的最小應力稱為屈服應力(屈服極限)。脆性斷裂:材料受力后,將在低于其本身結合強度的情況下作應力再分配;當外加應力的速度超過應力再分配的速率時,發(fā)生斷裂。解決材料強度的理論:1. 位錯理論:微觀上抓住位錯缺陷,闡明塑性形變的微觀機理。2. 斷裂力學:宏觀上抓住微裂紋缺陷(脆性斷裂的主要根源)。位錯運動對材料有哪兩方面的作用?引起塑性形變,導致應力松弛和抑制裂紋擴

8、展;位錯運動受阻,導致應力集中和裂紋成核。理論斷裂強度的推導過程?格里菲斯微裂紋理論:格里菲斯認為實際材料中總存在許多細小的裂紋或缺陷,在外力作用下,這些裂紋和缺陷附近就產生應力集中現象,當應力達到一定程度時,裂紋就開始擴展而導致斷裂。影響強度的因素有哪些?內在因素:材料的物性,如:彈性模量、熱膨脹系數、導熱性、斷裂能;顯微結構:相組成、氣孔、晶界(晶相、玻璃相、微晶相)、微裂紋(長度、尖端的曲率大?。煌饨缫蛩兀簻囟?、應力、氣氛環(huán)境、式樣的形狀大小、表面;工藝因素:原料的純度、降溫速率。晶體微觀結構中存在缺陷:(a)位錯組合;(b)晶界障礙;(c)位錯交截。蠕變斷裂:多晶材料在高溫和恒定應力

9、作用下,由于形變不斷增加而導致斷裂。蠕變斷裂的理論:1. 黏性流動理論:高溫下晶界發(fā)生粘性流動,在晶界交界處產生應力集中,并且使晶界交界處產生裂紋,導致斷裂。2. 空位聚積理論:在應力及熱波動作用下,晶界上空位濃度增加,空位大量聚積,形成裂紋,導致斷裂。裂紋有三種擴展方式:(I)張開型、(II)錯開型、(III)撕開型。什么是亞臨界裂紋擴展?在使用應力的作用下,不是發(fā)生快速失穩(wěn)擴展,而是隨著時間的推移緩慢擴展。材料的脆性有哪些特點?脆性是無機材料的特征。它間接地反映材料較低的抗機械沖擊強度和較差的抗溫度聚變性。脆性直接表現在:一旦受到臨界的外加負荷,材料的斷裂則具有爆發(fā)性的特征和災難性的后果。

10、脆性的本質是缺少五個獨立的滑移系統,在受力狀態(tài)下難于發(fā)生滑移使應力松弛。顯微結構的脆性根源是材料內部存在裂紋,易于導致高度的應力集中。維氏硬度:(公式及各個物理量的含義)?(自己總結)1、求融熔石英的理論結合強度,設估計的表面能力為1.75J/m2; Si-O的平衡原子間距為1.6*10-8cm;彈性模量從60到75Gpa ?=2、融熔石英玻璃的性能參數為:E=73 Gpa;=1.56 J/m2;理論強度th=28 Gpa。如材料中存在最大長度為2m的內裂,且此內裂垂直于作用力方向,計算由此導致的臨界斷裂強度。2c=2m c=1*10-6m=3、有一構件,實際使用應力為1.30GPa,有兩種鋼

11、待選:甲鋼 ys=1.95GPa,KIC=45MPa m1/2乙鋼 ys=1.56GPa,KIC=75MPa m1/2待選鋼的幾何形狀因子Y=1.5,最大裂紋尺寸為1mm。試根據經典強度理論(安全系數n=ys/)與斷裂強度理論KIC=YcC-1/2 進行選擇,并對結果進行說明。(書上例題自己總結)2。討論講結果。已知此情況下零件的幾何形狀因子為1.98。解:=(1) c=2mm, (2) c=0.049mm, (3) c=2m, 第四章 無機材料的熱性能如原子在高能級和低能級間滿足 輻射躍遷選擇 定則,則對于大量的這種原子來說,將同時存在光的 自發(fā)輻射、受激吸收 和 受激輻射。熱振動:實際上晶

12、體點陣中的質點(離子、原子)總是圍繞著各自的平衡位置附近作微小振動。熱容:物體在溫度升高1K時所吸收的熱量稱作該物體的熱容。杜隆-珀替定律:恒壓下元素的原子熱容等于25J/(Kmol)。杜隆-珀替定律在高溫時與實驗結果符合得很好,但在低溫時,熱容的實驗值并不是一個恒量,隨溫度降低而減小,在接近絕對零度時,熱容值按T3的規(guī)律趨于零。徳拜定律:表明當溫度T趨于0K時,熱容CV與T3成比例地趨于零。在低溫下,德拜模型與實驗結果符合很好。熱膨脹:物體的體積或長度隨著溫度的升高而增大的現象。6、線膨脹系數與體膨脹系數有何關系?計算:假如是立方體;各項異性的晶體。略去線膨脹系數與體膨脹系數的高次項。(自己

13、總結)固體材料熱膨脹機理:晶格振動中質點間的作用力,是非線性的。即作用力并不簡單的與位移成正比。溫度越高,平衡位置向右移動越多,晶體膨脹。熱傳導:當固體材料一端的溫度比另一端高時,熱量就會從熱端自動地傳向冷端的現象。固體的傳熱機理:固體中質點只在平衡位置附近做微振動,固體的導熱主要是晶格振動的格波和自由電子的運動實現的。金屬主要靠自由電子來傳熱;非金屬材料,自由電子很少,主要靠晶格振動來傳遞熱量。將聲頻波的量子稱為聲子;把格波的傳播看成是質點-聲子的運動;格波與物質的相互作用,則理解為聲子和物質的碰撞;格波在晶體中傳播時遇到的散射,則理解為聲子同晶體質點的碰撞;理想晶體中的熱阻,則理解為聲子與

14、聲子的碰撞。影響熱導率的因素:溫度、晶體機構、氣孔。熱穩(wěn)定性(抗熱震性):是指材料承受溫度的急劇變化而抵抗破壞的能力。包括抗熱震斷裂性和抗熱震損傷性兩種類型:材料在熱沖擊下發(fā)生瞬時斷裂,抵抗這類破壞的性能為抗熱震斷裂性;在熱沖擊循環(huán)作用下,材料表面開裂、剝落,并不斷發(fā)展,以致最終碎裂或變質而損壞,抵抗這類破壞的性能稱為抗熱震損傷性。試比較石英玻璃、石英多晶體和石英單晶熱導率的大小,解釋產生差異的原因?與單晶相比,多晶體中晶粒尺寸小,晶界多,晶界處雜質多,聲子容易受到散射,其平均自由程小得多,故其熱導率比單晶的?。慌c晶體相比,玻璃中聲子平均自由程由于玻璃遠程無序使之較小,因而,玻璃的熱導率比晶體

15、的小。4-1、康寧1723玻璃(硅酸鋁玻璃)具有下列性能參數:=0.021J/(cm.s.); =4.6*10-6/; p=7.0Kg/mm2;E=6700Kg/mm2; =0.25.求第一及第二熱沖擊斷裂抵抗因子。第一沖擊斷裂抵抗因子: = =170第二沖擊斷裂抵抗因子: =170*0.021=3.57 J/(cm.s)4-2、一根1m長的Al2O3 爐管從室溫 (25oC)加熱到1000oC時,假使在此過程中,材料的熱膨脹系數為8.810-6 mm/(mmoC) ,計算管的膨脹量是多少?解:根據公式,有:第五章 無機材料的光性能可見光是電磁輻射波譜的波長在 400nm 到 700nm 范圍

16、的一個波段。光從材料1傳入材料2時的折射定律?折射率的色散:材料的折射率n隨入射光頻率v的減?。ɑ虿ㄩL的增加)而減小的性質。玻璃、陶瓷、非均相高聚物等電介質材料,對可見光具有良好的 透過性。其原因是它們的 價電子 所處的價帶是 填滿 的,除非電子吸收 光子 躍遷到導帶,否則不能自由運動。5、設有一塊厚度為 x 的平板材料 ( 如圖 ) ,入射光的強度為 I0 ,通過此材料后光強度為 I 。試分析其光的吸收規(guī)律? 6、例:已知 NaCl 的 Eg 9.6eV ,試求其吸收峰波長?7、光通過一個透明陶瓷片時,其發(fā)生在左側和右側界面時光強的變化?設反射系數為m、吸收系數為與散射系數為S。8、光通過一

17、塊厚度為1mm 的透明Al2O3板后強度降低了15%,試計算其吸收和散射系數的總和。解: 9、一入射光以較小的入射角i和折射角r通過一透明明玻璃板,若玻璃對光的衰減可忽略不計,試證明明透過后的光強為(1-m)2。解:W = W + W 其折射光又從玻璃與空氣的另一界面射入空氣則影響材料透光性的因素主要有:反射系數、吸收系數、散射系數。無機材料的顏色著色劑有:分子著色劑、膠態(tài)著色劑、著色化合物。配制陶瓷乳濁釉時,需要選擇乳濁劑,有PbO、TiO2和ZrSiO4三種氧化物可供選擇,它們的折射率n依次分別為2.61、2.50和1.94,你將選擇哪一種?為什么?選擇硅酸鋯作乳濁劑。因為氧化鉛會熔解,氧

18、化鈦因膨脹系數太大與陶瓷釉不適應,故只能選硅酸鋯。第六章 無機材料的電導載流子 :具有電荷的自由粒子,在電場作用下可產生電流。金屬導體中的載流子是自由電子。 無機材料載流子可以是電子 ( 負電子、空穴 ) ,稱為電子電導;也可以是離子 ( 正、負離子、空位 ) ,稱為離子電導。離子電導分類和玻璃導電機理?離子電導可分為兩類:本征電導和雜質電導。玻璃的離子電導是由于某些離子在結構中的可動性所至。霍爾效應:電子電導的特征是具有霍爾效應。沿試樣x軸方向通入電流,Z軸方向加一磁場,那么在y軸方向將產生一電場,這一現象稱為霍爾效應。利用霍爾效應可檢查材料是否存在電子電導。為什么利用霍爾效應可以檢驗材料是

19、否是存在電子電導?霍爾效應的產生是由于電子在磁場作用下,產生橫向移動的結果,離子的質量比電子大的多,磁場作用力不足以使離子產生橫向位移,因而純離子電導不呈霍爾效應。利用霍爾效應可檢驗材料是否存在電子電導。試述隨溫度的上升,玻璃電導率迅速增加的原因。答:(1)玻璃體的結構比晶體疏松,堿金屬離子能夠穿過大于其原子大小的距離而遷移,同時克服一些勢壘。 (2)玻璃與晶體不同,玻璃中堿金屬離子的能阱不是單一的數值,通常有一些相鄰的低能位置,其間只有小的能壘,而大的勢壘則發(fā)生在偶然出現的相鄰位置之間,這與玻璃的結構的隨機性質是一致的,故有高有低:這些位壘的體積平均值就是載流子的活化能。電解效應:離子電導的

20、特征是存在電解效應。離子的遷移伴隨著一定的質量變化,離子在電極附近發(fā)生電子得失,產生新的物質,這就是電解現象??梢詸z驗陶瓷材料是否存在離子電導,并且可以判定載流子是正離子還是負離子。影響電導率的因素:(1)溫度;(2)晶體結構;(3)晶體缺陷。固體電解質:具有離子電導的固體物質稱為固體電解質。電子電導的導電機制是:電子和空穴。本征電導 :導帶中的電子導電和價帶中的空穴導電同時存在,載流子電子和空穴的濃度是相等的。它們是由半導體晶格本身提供,是由熱激發(fā)產生的,其濃度與溫度呈指數關系。本征半導體是具有本征電導特性的半導體。在Na2O-SiO2玻璃中,采取什么辦法降低其電導率?答:(1)通過添加另外

21、堿金屬,并調節(jié)外加堿金屬和氧化鈉的比例(2)通過添加二價金屬氧化物,特別是重金屬氧化物 。摻入施主雜質的半導體稱為n型半導體;摻入受主雜質的半導體稱為p型半導體。解釋pn結中的空間電荷區(qū)的形成過程?當p型半導體與n型半導體形成p-n結時,由于n型半導體的多數載流子是電子,少數載流子為空穴,相反p型半導體的多數載流子是空穴,少數載流子為電子,因此在p-n結處存在載流子空穴或電子的濃度梯度,導致了空穴從p區(qū)到n區(qū)、電子從n區(qū)到p區(qū)的擴散運動。對于p區(qū):沒有電離的中性原子,空穴離開后,留下了不可動的帶負電的電離受主,沒有正電荷與之保持電中性,因此在p-n結附近p區(qū)一側出現了一個負電荷區(qū)(負離子阻止n

22、區(qū)電子靠近)。同理,由于n區(qū)電子走后,留下帶正電的電離施主,電離的正離子阻止p區(qū)空穴靠近,所以聚集p-n結近n區(qū)一側,在p-n結附近n區(qū)的一側出現了一個正電荷區(qū),把在p-n結附近的這些電離施主和電離受主所帶電荷稱為空間電荷。它們所在的區(qū)域稱為空間電荷區(qū)。半導體中雜質能級和能帶中的能級的區(qū)別?在能帶中的能級可以容納自旋方向相反的兩個電子;而對于施主雜質能級只能是被一個有任一自旋方向的電子所占據,或者不接受電子。載流子的散射:電子與晶體中的聲子、雜質離子、缺陷等發(fā)生碰撞的過程。載流子發(fā)生散射的原因是周期性勢場被破壞。在低摻雜半導體中,載流子遷移率隨溫度升高而大幅度下降的原因?由于晶格振動引起的散射

23、叫晶格散射,溫度越高,晶格振動越強,對載流子的晶格散射也將增強。雙堿效應:當玻璃中堿金屬離子總濃度較大時(占玻璃組成2530%),總濃度不變,含兩種堿金屬離子比一種堿金屬離子的玻璃電導率小,當比例適當時,電導率可降低很低。位錯增殖是在剪應力作用下,晶體中位錯數量大量增加的現象。計算銅的電子遷移率,假定全部價電子都對電流有貢獻。提示:銅的點陣常數為3.61510-8cm,銅屬于面心立方晶體。解:銅的價數為1,因此價電子數等于材料中的銅原子數。銅的點陣常數為3.61510-8cm。由于銅屬于面心立方晶體,單位晶胞中有四個電子(切開后單元體所包含的原子數)。 金屬載流子濃度:n=(4個電子/晶胞)(

24、1個電子/原子)/(3.61510-8cm)3=8.4671022電子/cm3 q=1.610-19 cm =/nq=1/nq=1/(1.6710-6)(8.4671022)(1.610-19) =44.2cm2/c = 44.2cm2/VS 2、本征半導體中,從價帶激發(fā)至導帶的電子和價帶產生的空穴參與電導。激發(fā)的電子數n可近似表示為:式中N為狀態(tài)密度,k為波爾茲曼常數,T為絕對溫度。試回答以下問題:(1)設N=1023cm-3, k=8.6*10-5eV.K-1時, Si (Eg=1.1eV), TiO2 (Eg=3.0eV)在室溫(25)和500時所激發(fā)的電子數(cm-3)各是多少?(2)

25、半導體的電導率(-1.cm-1)可表示為式中n為載流子濃度(cm-3),e為載流子電荷(電荷1.6*10-19C),為遷移率(cm2.V-1.s-1)當電子(e)和空穴(h)同時為載流子時,假定Si的遷移率e=1450(cm2.V-1.s-1),h=500(cm2.V-1.s-1),且不隨溫度變化。求Si在室溫(25)和500時的電導率?解:(1) Si 20 =1023*e-21.83=3.32*1013cm-3 500 =1023*e-8=2.55*1019 cm-3 TiO220 =1.4*10-3 cm-3500 =1.6*1013 cm-3(2) 20 =3.32*1013*1.6*

26、10-19(1450+500) =1.03*10-2(-1.cm-1) 500 =2.55*1019*1.6*10-19(1450+500) =7956 (-1.cm-1)3、300K時,鍺的本征電阻率為47.cm,如電子和空穴的載流子遷移率分別為3900和1900.求本征鍺的載流子濃度?4、當每1000000個硅原子中有一個原子為銻原子所置換時,試計算n-型半導體中每立方厘米所含的非本證電荷載流子數?金剛石立方晶型硅的點陣常數是5.430710-3解: nd=(1電子/Sb原子)(10-8Sb原子/Si原子)( Si原子/晶胞)/( 5.430710-8)3=5106電子/cm3 =nqe=

27、(51016)(1.610-19)(1900) =15.2-1.cm-1 試述光生伏特效應產生電流的過程?答:用能量等于或大于禁帶寬度的光子照射p -n結;p、n區(qū)都產生電子空穴對,產生非平衡載流子,非平衡載流于破壞原來的熱平衡;非平衡載流子在內建電場作用下,n區(qū)空穴向p區(qū)擴散(同號相斥,異號相吸的原因),p區(qū)電子向n區(qū)擴散;若p-n結開路,在p-n結的兩邊積累電子-空穴對,產生開路電壓。 第七章 無機材料的介電性能何謂電介質:凡是能在電場作用下產生極化的物質稱為電介質,俗稱絕緣材料。 極化強度: 單位體積內的電偶極矩總和稱為極化強度。極化類型包括:(1)電子位移極化、(2)離子式極化、(3)

28、松弛極化、(4)轉向極化、(5)空間電荷極化、(6)自發(fā)極化。電子位移極化: 沒有受電場作用時,組成電介質的分子或原子所帶正負電荷中心重合,對外呈中性。受電場作用時,正、負電荷中心產生相對位移(電子云發(fā)生了變化而使正、負電荷中心分離的物理過程),中性分子則轉化為偶極子,從而產生了電子位移極化。離子式極化:離子晶體中,無電場作用時,離子處在正常結點位置并對外保持電中性,但在電場作用下,正、負離子產生相對位移,破壞了原先呈電中性分布的狀態(tài),電荷重新分布,相當于從中性分子轉變?yōu)榕紭O子產生離子位移極化。離子位移極化與電子位移極化有何異同?共同點:它們都屬于彈性位移極化(無損耗);不同點:(a)離子位移

29、極化是整個離子的相對位移,極化結果使正負離子間平衡距離縮短;(b)電子位移極化是電子云變形,電子云偏離原子核,而原子核不動;(c)離子位移極化中包含有電子位移極化,離子位移極化只產生在離子晶體中;而電子位移極化則存在于一切介質中。介質損耗:在電場的作用下,單位時間內電介質因發(fā)熱而損耗的電能稱為介質損耗功率,簡稱介質損耗。介質損耗產生的原因:主要來自二個方面電導和極化(慢極化)。擊穿:電介質在強電場中工作時,當所承受的電壓超過某一臨界值時而喪失絕緣性能(由介電狀態(tài)變?yōu)閷щ姞顟B(tài))的現象。電擊穿理論(雪崩理論):在強電場的作用下,少數電子被加速從負極向正極運動。在運動中電子不斷撞擊介質中的離子或原子

30、,同時將其部分能量傳給離子或原子,使之激發(fā)打出電子(次級電子)。這些次級電子也會從電場中獲取能量,而加速運動,撞擊其他原子或離子從而又激發(fā)第三級電子,如此下去產生連鎖反應。造成介質中存在有大量自由電子,形成“電子潮”或“電子崩”,使介質中瞬間通過的電流增大,使絕緣體成為導體。這種現象也叫“雪崩”。熱擊穿及其產生的原因:因介質發(fā)熱而導致燒裂、熔融的現象。原因:由于電導和極化損耗,使部分電能轉換成熱能而使介質本身的溫度升高。當外電場很高而且在單位時間內的發(fā)熱量大于散熱量時,介質中有熱量的積蓄,使元器件的溫度不斷升高,最終使局部出現燒裂出現熔洞,導致破壞。鐵電體的概念:指在一定的溫度范圍內具有自發(fā)極

31、化,而且極化強度可因外電場反向而可逆轉向的晶體,或者說存在電滯回線的晶體稱之為鐵電體。 自發(fā)極化:晶體在無外電場作用下,當TTc即在某一臨界溫度以下,晶胞中自發(fā)產生正、負電荷中心不重合而存在偶極矩的現象。 電滯回線:它是鐵電體的自發(fā)極化強度P隨外電場強度E的變化軌跡(說明極化強度滯后于電場強度的變化)。電滯回線是鐵電性的宏觀反映,是鐵電體的一個特征(它反映了鐵電體中的電疇隨外電場而轉向的特征)。電疇:晶體中自發(fā)極化方向相同的小區(qū)域。之所以有不同方向電疇的存在,是由于晶體中有不同的自發(fā)極化軸(極化方向),因而存在不同的電疇。疇壁:不同極化方向的相鄰電疇的交界處稱之疇壁。 壓電效應:當在某些各向異性的晶體材料上施加機械應

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