用途广泛的透明铁电陶瓷

作者:              发布时间:2008-07-31


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随着陶瓷科技的发展,透明陶瓷家族又诞生了一个多能得宠儿。透明铁电陶瓷,他除了像玻璃般的透明外,还有一般铁电陶瓷的特征。它一问世,就引起了世界各国的高度重视。↑↑↑ ↑

普通的透明陶瓷具有透明、耐高温、耐化学腐蚀、机械强度高等特点,是现代科学技术中的一种重要结构材料。而透明铁电陶瓷能把电、光、机械形变等几个物理特性结合在一起,从而使它在现代科学技术中发挥出许多奇妙的功能。↑↑↑ ↑

如果你来到透明铁电陶瓷实验室参观,主人会给你戴上一副用这种特殊材料制成的立体眼镜,戴上它,你便会在电视机屏幕上看到三维立体空间的景物:美丽的鲜花好像就开放在你身边;火车朝着你迎面驶来↑↑……↑↑↑。此外,透明铁电陶瓷还具有电光效应(如电扩散射),电控相变和电控表面性变等效应。当然这些本领并不是透明铁电陶瓷所独有的,许多铁电陶瓷如铌酸锂、钽酸锂、铌酸锶钡、钛酸钡等也具有类似的电光效应,只是这一类材料的晶体大部分尺寸很小,要制出大而均匀的晶体十分困难,而且价格也很昂贵有的还怕潮湿。↑↑ ↑↑而透明铁电陶瓷制造工业简单,↑↑ ↑↑容易制出大尺寸而且均匀性好的样品,又不怕潮湿,性能稳定,因此被许多新的电光器件所采用,从而也进一步推动了电光技术的发展。↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑那么,透明铁电陶瓷究竟是什么东西?“透明”无须多加解释了。“铁电陶瓷”却不能简单地说它是含铁的陶瓷。一般铁电陶瓷本身都不含铁,而透明铁电陶瓷一旦含有少量的铁就会大大改变它的光学特性,↑↑ ↑↑稍多一点就会使它不透明了。“铁电”二字的由来只是因为它具有何铁磁体相对应的一些性能。众所周知,磁铁具有磁性,进一步研究指出,磁铁的磁性↑↑ ↑↑是因为在磁铁中存在磁畴,磁畴是由许多小的磁矩按相同方向排列成组的区域。这些磁畴在外磁场作用下,按外磁场的方向转动方向。在铁电体中,存在着有许多小的电矩安相同方向排列组成的区域,与磁畴十分相似,↑↑ ↑↑人们就称之为电畴。电畴能在外电场作用下转向,↑↑ ↑↑当外电场取消后,已转向的电畴并不全部回复的原来的位置,表现有剩余的极化,电畴在外电场作用下的转向也会引起铁电体的机械形变↑↑—↑↑↑电致伸缩。由于这些电性与电磁铁的磁性几乎一一对应,人们就称它为铁电体。而透明性电体陶瓷,就是一种透明的多晶铁电体。↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑在工业生产中电焊时产生的强弧光和金属冶炼炉内高温的光辐射,都使得操作工人需要一种颜色更深的护目保护眼睛。在军事上,原子弹爆炸时产生的光辐射就更强,一颗↑↑TNT↑↑↑当量为↑↑2↑↑↑万吨的原子弹爆炸时会产生辐射光能约↑↑70↑↑↑亿大卡,全部光能几乎在↑↑3↑↑↑秒钟内释放出来,↑↑ ↑↑其中主要是可见光和红外线。因此,在远离爆炸点的地方,↑↑ ↑↑人的生命虽没危险,但这强烈的闪光可引起眼睛闪光盲或眼网膜灼伤。闪光盲使眼睛暂时丧失功能,↑↑ ↑↑需经一时间后才能恢复正常视觉。这使得核试验人员无法观察和操纵试验,作战人员无法进行军事行动,空军驾驶员无法操纵飞机。美国一位科学家使用透明铁电陶瓷研制成功了一种核闪光护目镜,↑↑ ↑↑用作飞行员头盔上的护目镜片。戴上这种护目镜,就像平时戴上浅色的太阳镜一样,能清楚地看清周转的景物,↑↑ ↑↑又保护了眼睛不致受伤。用透明铁电陶瓷还可制成夹层结构的护目镜,给电焊工和金属冶炼工人使用,↑↑ ↑↑她能随周围光强大小自动变化减光倍数,↑↑ ↑↑使操作工带上它始终能看清周围的东西(包括正在焊接的工件或炉膛内的情况),又不致使眼睛受伤,这是一种理想的护目镜,目前已被广泛使用。↑↑↑ ↑

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