2.7.4. Пироэлектрики.▲

Пироэлектрическим эффектомназывают изменение спонтанной поляризованности диэлектриков при изменении температуры.

К пироэлектрикам относят диэлектрики, которые обладают сильно выраженным пироэлектрическим эффектом.

Температурное изменение спонтанной поляризованности обусловлено двумя основными причинами: с одной стороны, повышение температуры нарушает упорядоченность в расположении элементарных дипольных моментов (первичный или истинный пироэффект), а с другой стороны, нагревание вызывает изменение линейных размеров диэлектрика и пьезоэлектрическую поляризацию, обусловленную деформацией (вторичный пироэффект).

Пироэлектрическими свойствами обладают некоторые линейные диэлектрики (турмалин, сульфат лития) и все сегнетоэлектрики.

Сегнетоэлектрики проявляют пироэлектрические свойства только в монодоменизированном состоянии, для которого характерна одинаковая ориентация спонтанной поляризованности всех доменов. Пироэлектрический эффект проявляется и в поляризованной сегнетокерамике, хотя ее пироэлектрические свойства хуже, чем у монокристаллов.

Пиро- и пьезоэлектрические свойства обнаружены у некоторых полимеров, в частности, у поляризованных пленок пливинилденфторида и поливинилденхлорида. Интерес к ним вызван простотой технологии, невысокой стоимостью, возможностью изготовления образцов практически любой геометрии. К тому же они характеризуются малой инерционностью пироэффекта на ВЧ.

2.7.5. Электреты.▲

Электретом называют тело из диэлектрика, длительно сохраняющее поляризацию и создающее в окружающем пространстве электрическое поле.

Различают термо-, фото- и короноэлектреты. Первые получают из расплава полярных диэлектриков, охлаждая его в сильном электрическом поле, вторые – из материалов, обладающих фотопроводимостью при одновременном воздействии света и электрического поля, третьи – только при воздействии электрического поля, но настолько большого, что над поверхностью диэлектрика возникает газовый разряд.

Образование электретного состояния в диэлектрике обусловлено накоплением электрических зарядов обоих знаков на поверхностях электрета под поляризующими электродами. Заряды, перешедшие из поляризующего электрода или из воздушного зазора на поверхностные ловушки твердого диэлектрика и имеющие тот же знак заряда, что и на электроде, называют гомозарядами. Заряды с противоположным знаком полярности электродов, возникающие в электрете за счет различных релаксационных механизмов поляризации, называютгетерозарядами.

Разность гомо- и гетерозарядов определяет результирующий заряд поверхности электрета.

У органических полярных электретов преобладают гетерозаряды, у неорганических (керамических) материалов и органических неполярных диэлектриков – гомозаряды.

Время жизни электретов в нормальных условиях может достигать десятков лет. Оно быстро уменьшается с повышением температуры и влажности окружающей среды.

В настоящее время наибольшее практическое применение находят электреты на основе полимерных пленок (полиэтилентерефталат, поликарбонат и др.). В условиях повышенной влажности наиболее стабильны электреты из политетрафторэтилена.

Электреты могут быть использованы для изготовления микрофонов и телефонов, измерения механических вибраций в качестве дозиметров радиации, измерителей атмосферного давления и во мн. др. случаях.