IV.2.5. Піроелектрики.

ПІРОЕЛЕКТРИКИ- володіють сильно висловленим піроелектричним ефектом (модифікацією спонтанної поляризації під чинністю температури).

Математична Модель ефекту

-dPсп=pdT,

(41)

де: Pсп - спонтанна політизованість;

p - піроелектрический коефіцієнт.

Принцип роботи:

зміна спонтанної полярізованості супроводжується вивільненням деякого заряду на поверховості діелектрика, що призводить до появи електричного струму на поверховості:

I=-SdPñï/dt=SpdT/dt,

(42)

Де: S - площа поверховості діелектрика;

dT/dt - швидкість модифікації температури.

Температурна модифікація спонтанної полярізованостізумовлена 2-ма причинами:

to^ - порушує упорядкованість в розташуванні дипольних моментів - піроэфект;

to^ - викликає модифікацію лінійних розмірів діелектрика - п'єзоелектричну поляризацію.

Особливістю даних матеріалів є те, що напрямку поляризації не може бути змінене з допомогою зовнішнього електричного поля.

Якість матеріалувизначається параметром:

Rв=p/(c),

(42)

Де:- діелектрична проникність середовища;

З - питома об’ємиста теплоємність.

Різність потенціалів, що виникає в пластинціміж її поверховостями, вирізаної перпендикулярно направленню спонтанної полярізованості визначається:

U=P*T*h/о) Rв=p/(*c),

(43)

Матеріали, що використаються:

• КРИСТАЛИ ніобату барію - стронция (SrxBa1-xNb₂O₆); р=(4...28)*10^-4Кл/(м²*К), а Rв – незначний. Використають в якості: детекторів вилучення, навіть в ІК-ОБЛАСТІ; володіють високою швидкодією - працюють на частоті f до 10МГц.

• КРИСТАЛИ тригліцинсульфату - (NH₂CH₂COOH)₃*H₂SO₄; Rв=8.5*10^-12м/В; використають в якості: низькочастотних детекторів вилучення, але вони вимагають герметизації.

• КРИСТАЛИ ніобату і танталату літію – LiNbO₃; LiTaO₃.

Перераховані матеріали працюють в широкому спектрі температур до 500⁰С, на високих частотах, відрізняються стабільністю піроелектричних властивостей.

IV.2.6. Електрети.

ЕЛЕКТРЕТ- тіло діелектрика, що тривало зберігає поляризацію і створює в навколишньому просторі електричне поле.

Дані матеріали поділяються на:

• ТЕРМОЕЛЕКТРЕТИ- матеріали отримані в сильному електричному полі з розчину діелектриків (пальмовий віск і каніфоль);

• ФОТОЕЛЕКТРЕТИ- матеріали що володіють фотоелектропровідністю (сірка, сульфід кадмію і тд.ін.), при одночасному впливі світла і електричного поля.

• КОРОНОЕЛЕКТРЕТИ- утворяться при впливі на діелектрик тільки електричного поля без нагріву або опромінення. Поле вибирається таким, щоб над поверхнею діелектрика виник газовий розряд і іони, прискорені полем, бомбардують поверховість діелектрика, створюючи структурні дефекти і утворюють на поверхні заряд.

Матеріали що використаються для виготовлення електретів:

• політетрафторетилен;

• поліетилентерефталат;

• полікарбонат;

• поліметилметакрілат; і ін.

Зона використання матеріалів, спрямованих на виготовлення з електретів:

• мікрофонів і телефонів;

• вимірників механічних коливань;

• пиловловлювачів;

• різноманітних дозиметрів;

• вимірників тиску і вологи;

• електрометрів; і ін.