《電子材料》試題及答案第4章強介鐵電陶瓷

第4章強介鐵電陶瓷試題及答案

1.何為電疇？電疇是如何形成的，180°疇和90°疇有何異同？

答：在鐵電體中，固有電偶極矩在一定的子區(qū)域內(nèi)取向相同的這

些區(qū)域就稱為電疇或疇。

電疇的形成過程：新疇成核、疇的縱向長大、疇的橫向擴張和疇

的合并四個階段。

180°疇自發(fā)極化方向相反，反平行，在晶體中不產(chǎn)生應力；180°

疇前移速度比側(cè)向移動速度快幾個數(shù)量級。疇壁薄。

90°疇的自發(fā)極化方向相互正交，有應力產(chǎn)生。新疇的發(fā)展主要

依靠外電場推動90°疇壁的側(cè)向運動。疇壁較厚。

2.畫圖并描述鐵電體的電滯回線。

答：鐵電體的電滯回線是鐵電疇在外電場作用下運動的宏觀描述。

0A：電場弱，P與E呈線性關系

AB：P迅速增大，電疇反轉(zhuǎn)

Bpoint：極化飽和，單疇

BC：感應極化增加，總極化增大

CBD：電場減小，極化減小

0D：電場為零，剩余極化Pr

0E：自發(fā)極化PS

0F：矯頑場EC

1.鈦酸領鐵電體的晶體結(jié)構(gòu)及相變過程是什么？

答：BaTiO3為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，由Ba"離子與(T離子一起立方堆積，Ti"處于氧八面體體心。

BaTiO3在T>120℃時為立方晶系，在5℃<T<120℃時為正方晶系，在-90℃<T<5℃

時為正交晶系，T〈-90℃時為三角晶系。

2.自發(fā)極化是怎么產(chǎn)生的？為什么CaTi為什么沒有自發(fā)極化，BaTiO3有自

發(fā)極化？

答:Ti"一O?一間距大(2.005A),故氧八面體間隙大,Ti"離子能在氧八面體中振動。當T>120oC,

TF處在各方幾率相同(穩(wěn)定地偏向某一個氧離子的幾率為零)，對稱性高，順電相。而當

T<120°C,Ti"由于熱漲落，偏離一方，形成偶極矩，按氧八面體三維方向相互傳遞，耦合，

形成自發(fā)極化的小區(qū)域，即電疇。

BaTio3的自發(fā)極化起因在于鈦離子的位移，CaTiO3的晶格常數(shù)為3.8A,r(02)=1.32A,

r(Ti4t)=O.64A,鈦-氧離子間距為1.9A<r(Ti'+)+r(02^)=1.96A,即晶格中氧八面體空隙

比鈦離子小，鈦離子位移后受到的恢復力很大。故CaTiO,不會出現(xiàn)自發(fā)極化。

3.電疇翻轉(zhuǎn)的過程分為哪幾個階段？

答：電疇的反轉(zhuǎn)過程分為新疇成核、疇的縱向長大、疇的橫向擴張和疇的合并四個階段。

1.怎么利用鐵電陶瓷改性機理制備高頻鐵電瓷的制備？

答：鐵電瓷由于其損耗大，介溫系數(shù)大，在制備高頻鐵電能的時候，可以加入

大

量非鐵電性物質(zhì)，沖淡部分鐵電性。引入移動劑，使居里點進入負溫區(qū)，采用

具

有低居里點的物質(zhì)，如SrTiO3。

2.不同要求鐵電瓷料的配方考慮的原則。

答：先移后展，有所側(cè)重；單獨考慮，綜合調(diào)整。

先單獨考慮移動效應，將￡峰值移到工作區(qū)內(nèi)，然后考慮展寬效應，使￡隨

溫度的變化率減小，對要求￡高的瓷料，則側(cè)重于移動效應，并盡可能的使工

作

溫區(qū)內(nèi)出現(xiàn)重疊效應，對于￡值不高的瓷料，則側(cè)重于考慮展寬效應。

1.什么是鐵電疲勞與鐵電老化？

答：初生產(chǎn)出來的鐵電陶瓷，其某些介質(zhì)參數(shù)會隨儲存時間逐漸變化，尤其

是鐵電特性變?nèi)?，這種現(xiàn)象就稱為鐵電老化。

初生產(chǎn)出來的鐵電材料，在長時間的交變電場作用下，其鐵電性隨著電場交

變次數(shù)的增加而削弱，并且這種變?nèi)醯蔫F電特性又可為熱處理或強電場的作用

而

部分或全部恢復，故稱為鐵電疲勞。

2.鐵電陶瓷的去老化是一個什么過程？

答：去老化是指鐵電性能變?nèi)?，即老化后，受外來熱、機械應力或電的激勵

而部分恢復的過程。

1.什么是鐵電疲勞與鐵電老化?

答：初生產(chǎn)出來的鐵電陶瓷，其某些介質(zhì)參數(shù)會隨儲存時間逐漸變化，尤其

是鐵電特性變?nèi)?，這種現(xiàn)象就稱為鐵電老化。

初生產(chǎn)出來的鐵電材料，在長時間的交變電場作用下，其鐵電性隨著電場交

變次數(shù)的增加而削弱，并且這種變?nèi)醯蔫F電特性又可