Поляризация ионно-релаксационная

Ионно-релаксационная поляризация. Используемые в технике твердые диэлектрики могут иметь неплотную упаковку объема частицами. В таких материалах образуются ионы, которые в ходе тепловых колебаний перебрасываются из положений временного закрепления на расстояния, соизмеримые с расстояниями между частицами (10 м), и закрепляются в новых положениях. В электрическом поле перебросы становятся направленными. В результате в диэлектрике возникает различие в расположении центров положительного и отрицательного зарядов, т. е. появляется электрический момент. Такой процесс называют ионно-релаксационной поляризацией. С ростом температуры число ионов, перебрасываемых в новые положения, увеличивается, поэтому растут поляризованность и диэлектрическая проницаемость. На рис. 5.16 приведена зависимость е, от температуры для натриево-силикатного стекла, в структуре которого имеют место слабосвязанные ионы. [c.156]

Ионно-релаксационная поляризация появляется при тепловых перебросах ионов в веществе. Эта поляризация связана с преимущественным перебросом ионов в наиравлении действия внешнего электрического поля. [c.8]

Такие ионы в тепловом движении могут перемещаться на расстояния, значительно превышающие упругие смещения. Но в отличие от электропроводности этот процесс носит локальный, а не сквозной характер. Локальные тепловые перемещения слабо связанных ионов при наличии электронного поля создают асимметрию распределения электрических зарядов в диэлектрике и, следовательно, создают электрический момент в единице объема. Диэлектрическая проницаемость зависит от частоты электрического поля и от температуры. После снятия поля ионно-релаксационная поляризация постепенно ослабевает. Поляризация этого типа имеет замедленный характер и при высоких частотах не происходит. [c.8]

Ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц обладают электронной, ионной и ионно-релаксационной поляризациями, характеризуются невысоким значением диэлектрической проницаемости, но большим положительным температурным коэффициентом. [c.12]

Неорганические диэлектрики аморфной структуры, не содержащие полярных групп. К ним относятся, прежде всего, неорганические стекла, которые характеризуются ионно-релаксационной поляризацией. Диэлектрическая проницаемость стекол значительно зависит от их химического состава и температуры в пределах е = 3,8 -ь 20. [c.12]

Диэлектрическая проницаемость чистых кварцевых и борных стекол без примесей немного превышает квадрат коэффициента преломления стекла, так как она определяется, главным образом, электронной поляризацией. У стекол сложного состава (технических стекол) при введении щелочных или щелочно-земельных металлов структурная сетка стекла изменяется. При введении щелочного окисла в стекло вводится избыточный кислород, и уже не каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния. Часть атомов кислорода связана с одновалентным атомом щелочного металла. Такой атом отдает один электрон ближайшему атому кислорода и оказывается положительным ионом. Одновалентный ион имеет большую свободу перемещения и может создавать тепловую ионно-релаксационную поляризацию. [c.13]

Ионно-релаксационная поляризация (С -р, Qn-р, г .р) наблюдается в неорганических стеклах и в некоторых ионных кристаллических неорганических веществах с неплотной упаковкой ионов (см. рис. В-2, б). В этом случае слабо связанные ионы вещества под воздействием внешнего электрического поля среди хаотического теплового движения смещаются в направлении поля. [c.20]

После снятия электрического поля ионно-релаксационная поляризация постепенно ослабевает по экспоненциальному закону, а с повышением температуры — заметно усиливается. [c.20]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц (например, электротехнический фарфор), в которых наблюдается, помимо электронной и ионной, также и ионно-релаксационная поляризация, характеризуются в большинстве случаев сравнительно невысоким значением диэлектрической проницаемости и большим положительным температурным коэффициентом ТКе, (рис. 1-7). [c.26]

При нагреве диэлектрическая проницаемость е изменяется, температурный коэффициент принимает значения от -1300 до 3000 10 . Отрицательный имеют диэлектрики с электронной поляризацией, при нагреве увеличивается их объем и соответственно уменьшается плотность зарядов. Диэлектрики с ионной поляризацией имеют положительный а . При нагреве поляризация возрастает вплоть до верхней границы рабочего интервала температур. Это объясняется ослаблением притяжения между ионами и увеличением их смещения. Особенно сильно повышается поляризация, когда ионы начинают смещаться на расстояния больше межионных. В этом случае поляризация зависит от частоты, устанавливается медленно (за 10 — 10 с) и называется ионно-релаксационной. [c.600]

Многообразие материалов и методов получения не позволяют сделать каких-либо обобщающих выводов о механизмах поляризации в ЭНП. Характеры частотных зависимостей бг и tg б в каждом отдельном случае будут определяться природой материала, структурой локальных уровней в запрещенной зоне, присутствием примесей и структурных несовершенств, природой контактов подложка — ЭНП и ЭНП —верхний электрод и др. Так, для большинства АОП характерна слабая зависимость 8г и tg б от температуры и от частоты в диапазоне 50 Гц—1 ГГц. Это позволяет считать, что в АОП преобладают электронная и ионная поляризации. Незначительная релаксационная поляризация связана, по-видимому, с перескоком электронов по локальным уровням в запрещенной зоне, и максимум tg б обычно наблюдается в области частот менее 1 Гц. В термических оксидных пленках и ЭНП, получаемых испарением или осаждением из газовой фазы, чаще всего наблюдаются частотные зависимости 8г и tg б, характерные для дебаевской поляризации, что связано с присутствием в этих ЭНП посторонних примесей. Диэлектрические потери проводимости в [c.259]

Ионно-релаксационная поляризация связана с избыточным перебросом ионов веществ, находящихся под воз- [c.69]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц, в которых имеется электронная, ионная и ионно-релаксационная поляризация, характеризуются большим положительным температурным коэффициентом е (кордиерит, фарфор). [c.75]

Потери вследствие замедленной поляризации диэлектрика (дипольно-релаксационной ионно-релаксационной) являются наиболее суш,ественными диэлектрическими потерями. [c.87]

Рис. 23. Типичные кривые температурной зависимости относительной диэлектрической проницаемости при электронной (е ), ди-польно-релаксационной ( др) и ионно-релаксационной (е р) поляризациях.

Температурная зависимость ионно-релаксационной поляризации показана на рис. 23. Кривая приведена только для твердых диэлектриков, так как, будучи расплавлены, ионные соединения становятся проводниками с электролитической проводимостью. [c.43]

К материалам с заметно выраженными ионно-релаксационной и электронно-релаксационной поляризациями, относятся, например, изоляторный фарфор, щелочные стекла, а также стеатит и титаносодержащая керамика. Температурные зависимости е в области повышенных температур для некоторых из них приведены на рис. 28. С повышением частоты и уменьшением влияния релаксационной поляризации а, этих веществ заметно понижается. [c.50]

Ко второму виду поляризации относятся дипольно-релаксационная и ионно-релаксационная поляризация. [c.26]

Ионно-релаксационная поляризация наблюдается в неорганических стеклах и в некоторых ионных кристаллических неорганических веществах с неплотной упаковкой ионов. [c.27]

Ионно-релаксационная поляризация [c.28]

В твердых телах возможны несколько видов поляризации — электронная, ионная, релаксационная и самопроизвольная. [c.37]

Величина ионно-релаксационной поляризации с температурой возрастает. [c.23]

ИОННО-РЕЛАКСАЦИОННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ [c.39]

В некоторых неорганических диэлектриках имеет место ионно-релаксационная поляризация. Она заключается в образовании пространственных поляризационных зарядов внутри диэлектрика за счет переброса электрическим полем неупруго связанных ионов, имеющих с соседними частицами данного тела ослабленные связи. Эти слабо связанные ионы отличаются от нормально связанных тем, что они способны совершать более сильные тепловые колебания и даже перебрасываться тепловым полем из своих положений равновесия на сравнительно большие расстояния, превосходящие расстояния, соответствующие ионной поляризации смещения. В кристаллических телах ослабление связей ионов в решетке бывает как за счет различных примесей, так и за [c.39]

Как и в случае дипольной поляризации, потери от ионно-релаксационной поляризации при постоянном напряжении наблюдаются только в первый период времени по включении на пряжения они исчезают прп установлении ионно-релаксационной поляризации. [c.41]

Ионно-релаксационная поляризация сильно зависит от структуры диэлектрика, в частности от плотности упаковки. В одном и том же веществе при разных модификациях его структуры за счет изменения плотности происходит большое изменение tgo. В качестве примера можно указать на модификации окиси алюминия (глинозема), а— глинозем (корунд) имеет плотность 3,99 г/сж и tgo, равный 0,0003 (при 1 Мгц и 100°С), а y — глинозем с плотностью 3,60 имеет tgo (при тех же условиях), равный 0,0040. Ионно-релаксационная поляризация установлена также в различных видах электротехнических керамических материалов и в стеклах. В кристаллических диэлектриках при нарушении нормальной структуры кристаллической решетки иногда даже ничтожными количествами примесей может быть вызвано появление местной неплотности упаковки, приводящей к резкому увеличению tgo за счет появления ионно-релаксационной поляризации. [c.41]

К замедленным видам относится ионно-релаксацион-пая поляризация, происходящая в неорганических стеклах и кристаллах с неплотной упаковкой ионов, и миграционная, свойственная твердым диэлектрикам при наличии макроскопических неоднородностей. [c.544]

У некоторых кристаллических веществ, например у щелочно-галоидных кристаллов и кристаллов, содержащих ноны титана, висмута, стронция, существует ионная релаксационная поляризация. Появление слабо связанных ионон II электронов часто обусловлено дефектами кристаллической решетки, такими, как примесные ионы, пустые узлы и межузельные ионы, дислокации. В аморфных телах слабо связанные ионы возникают из-за так называемой неплотной упаковки частиц. Такие ионы существуют в стеклах. [c.147]

В ходе тепловой ионной поляризации твердых диэлектриков переброс слабосвязанных ионов в электрическом поле происходит с потерями энергии. В некоторых диэлектриках с неплотной упаковкой объема частицами, например стеклах, где имеет место ионно-релаксационная поляризация, также наблюдаются закономерности изменения tg6 от температуры и частоты, характерные для дипольной поляризации. На рис. 5.24 приведены температурные и частотные зависимости для алюмоцннкосиликатного стекла — ситалла на основе оксидов SiOj, А1 0з и ZnO. Существование или отсутствие максимумов tg 6 в температурной и частотной зависимостях (рис. 5.24) зависит от условий термообработки стекла. [c.164]

Различают следующие виды поляризации в диэлектриках 1) электронная, 2) ионная, 3) ионно-релаксационная, 4) дииольно-релакса-ционная, 5) электронно-релаксационная, 6) уируго-дииольная, 7) ядер-ного смещения, 8) структурная, междуслойная, 9) спонтанная, 10) остаточная. - [c.6]

Кроме того, в твердых диэлектриках наблюдаются электроннорелаксационная, резонансная, структурная и самопроизвольная (спонтанная) поляризации, которые в полимерных материалах, как правило, не проявляются. Таким образом, пз всех рассмотренных видов поляризации стеклопластики на основе полиэфирных, эпоксидных, фенольно-формальдегидных и других смол следует отнести к материалам, которые обладают почти всеми видами поляризации одновременно, так как смолы обладают электронной и диполы-ю-релаксациоиной поляризациями одновременно, а стеклонаполнитель — ионно-релаксационной поляризацией. Основной предпосылкой для определения плотности полимерных материалов служит формула Клаузиуса—Моссоти, связывающая электрические свойства молекул, диэлектрическую проницаемость, поляризуемость и дипольный момент с плотностью и молекулярной массой [c.98]

Таким образом, в твердых диэлектриках могут быть потери, обусловленные поляризацией, сквозной электропроводностью, неоднородностью структуры и ионизацией. Потери за счет электронной поляризации весьма незначительны. К материалам с такими потерями относят полиэтилен, фторопласт, полистирол, отвержденную полиэфирную смолу. И наоборот, материалы с ди-польно-релаксапионной и ионно-релаксационной поляризацией обладают большими потерями. К таким материалам относят полиуретаны, эбонит, оргстекло, фенолформальдегидные и совмещенные эпоксидные смолы, неорганические стекла. Но чаще всего в твердых неоднородных диэлектриках, какими являются стеклопластики, могут быть все виды потерь одновременно. Величину диэлектрических потерь можно характеризовать удельными по- [c.100]

Поляризация представляет собой процесс смещения структурных элементов (электроноб, атомов, ионов и др.) кристаллической решетки со своего нормального положения под влиянием электрического поля. В результате взаимодействия с внешним электрическим полем происходит нарушение и перераспределение электростати- чe киx сил, действующих внутри кристалла, при сохранении его общей нейтральности. Механизм поляризации может быть различен в зависимости от того, какие структурные элементы участвуют в процессе поляризации, В керамических материалах имеются следующие основные виды поляризации электронная, ионная, электронно- и ионно-релаксационная, спонтанная (самопроизвольная). Степень поляризации керамического диэлектрика и его поляризуемость в целом складываются-как сумма поляризаций каждого вида. Диэлектрическая проницаемость керамики отражает ее поляризуемость. [c.16]

Ионная поляризаций — это стйосительиое смеЩбййе упругосвязанных ионов различных зарядов. Этот вид поляризации присущ всем видам керамики, содержащей кристаллические вещества ионного строения. Ионная поляризация также протекает мгновенно. Если же на возврат электронов или ионов требуется какой-либо заметный промежуток времени, т. е. релаксация протекает во времени, то различают электронно- и ионно-релаксационную поляризацию. Вещества с электронно-релаксационной поляризацией (например, титансодержащая керамика) обладают большой диэлектрической проницаемостью., [c.17]

Следует отметить, что для большинства керамических материалов с ионно-релаксационной поляризацией максимума е в ее температурной зависимости до сих пор экспериментально не обнаружено. Это можно объяснить тем, что для многих видов радиокерамики количество ионов, участвующих в релаксационной поляризации, непрерывно возрастает с температурой. Кроме того, ввиду значительной энергии активации ионов, входящих в решетку радиокерамики, максимум е возможен лишь при высоких температурах, когда электропроводность материала резко возрастает. [c.43]

V — источник напряжения С к Qa — емкость и заряд в вакууме С и (3 — с остальными индексами соответствеиио емкости и заряды от электронной, ионной, дипольно-релаксацв-онной, ионно-релаксационной, электронно-релаксационной, структурной и спонтанной поляризаций г — с соответствующими индексами сопротивления, эквивалентные потерям энергии при этих механизмах поляризации сопротив- [c.21]

Четвертую группу составляют сегнетоэлектрики, характеризующиеся спонтанной, электронной, ионной и электронно-ионно-релаксационной поляризациями сегнетова соль, метатитанат бария и др. [c.25]

В технических силикатных стеклах вследствие значительной электропроводности прн повышенных температурах особенности ианно-релаксационных потерь могут не проявляться, сглаживаться потерями от токов утечки. Выделяя из общих потерь потери, вызванные токами утечки, можно проследить закономерности ионно-релаксационной поляризации и в этом случае, применив формулу [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...