Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 159
Текст из файла (страница 159)
Второй фазовый переход наблюдается около 600 'С. Сегнетоэлектрические свойства открыты в 197! г. При 20 С г.=40...52, Р =5., ...4,2 мкКл/см' при температуре Кюри он» с»м гн 1000...1600. Синтезированы изоморфные соединения, в которых РЬ замешен на Ва, Сб, Бг, Са, а также твердые растворы (РЬМеьь ) 40е»044- Монокристаллы несобственного сегнетоэлектрика германата свинца прозрачны в интервале длин волн 0,45...6,5 мкм; оптическая ширина запре»ценной зоны при 20'С окало 2,7 эВ; удельное сопротивление р но! 0" Ом см. Методом дискрегного испарения в вакууме впервые получены пленки германата свинца толщиной 00! ...О,!О мкм иа подложках из плавленого кварца или свежих сколов моно- кристаллов НаС!; на пленках получены гцстерезисные петли: Р,„т2 8 мкКл/см', Ткж!30 'С, при температуре Кюри е~ю-сю600.
Соединения со структурой тяпа борацита с общей формулой Ме +»В»ОмХ ', где Меотв Мй, Ы(, Со, Ре, Хп, Сб, Са, Сг; Х вЂ” С1, Вг, Л, свое название получили от минерала борацига Мй»В»0<»С!. В этом соединении фазовый пе- реход из низкатемпературнай модифииации в высокотемпературную кубическую происходит при 265 'С. В некоторых соединениях имеется ннзкотемпературный фазовый переход нз ромбической фазы в ромбоэдрическую. Диэлектрическая проницаемость борацитов составляет несколько единиц и даже в точке перехода гмо сяз10...13. Барациты — типичные несобственные сегнетоэлектрики. Известны борациты сложного состава (Мй — С1], борацит и изострухтурные ему кристаллы составляют обширное семейство сегнетоэлектриков с разнообразными свойствами и характером фазового перехода. Мп(Со, Ге) — С!-борациты обнаруживают магнитные свойства.
В (СоЛ)-борацнте между высокотемпературной кубичесиой фазой и сегнетаэлектрической существует промежуточная фаза с малым искажением кубической решетки. Это вызывает двойное лучепреломление при температуре выше сегнетоэлектрического фазового перехода. Ортофосфат свинца РЬ»(Р04)о является чистым несобственным сегншазластиком с фазовым переходом при !80'С и вторым фазавым переходом при 280...300'С. Сегнетоэластииамн являются также соединения РЬ»(Ро»04 404) о, РЬ»(роз(/о»04)ь оксигаллогениды сурьмы БЬ»0»Л, 5Ь4044Л4 и другие кристаллы фосфата свинца, а также некоторые твердые растворы на ега основе. К несобственным сегнетаэластикам относятся редкоземельные шеелиты, например Оу(/04.
К сегнегоэлектрикам с химической формулой АВО относится минерал сгибистаиталит БЬ(Та, НЬ) 04 с фазовым переходом П рода прнтемпературе окало400 С", при 20'С Р =18 мкКл/см'. Оксиды типа стибиотантапита АВО» атносятся к большой группе кислородно-октаэдрических сегнетоэлектриков. Их структуры построены из слабо деформированных кислородных октаэдров, внутри которых упорядоченна расположены катионы й н В. Это БЬТа04, 5ЬНЬО», (7 кяз 470...495 'С), В!Та04! иттриевые соединения семейства фергюсонита— ЛЫЬО», ЛТаО», ЬаЫЬО» (Ткю500...700'С) а другие. Иодат калия КЛО» — соединение типа перовсквта.
Температура перехода 212 'С, се»негаэлектричество пр»желается до температуры жидкого азота; кристалл претерпевает три фазовых перехода а 5-фазу при ! 5 'С, а у-фазу при 72 'С, в 5-фазу при 212 'С. Бийодат калия КЛОз Н ЛО» является новым сегнетоэлектриком, Та=223 К. Двойной сульфат цезия и лития Сз(5504 принадлежит к обширному семейству кристал. [$22.8] Другие ионные сегнетоэлектрики 573 в) -ЗО-7ДД 0 Пй г!37 Л!0Т Рис. 22.16. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости твердых растворов на основе титаната бария в слабом электрическом поле. Цифры на кривых указывают содержание взорых компонентов в процентах лов типа Ме+Ме'+ВХ„при 202 К наблюдается резкое изменение г(Г).
Соелинения с обшей формулой А,ВьС, характеризуются низкой температурой Кюри и малыми значениями диэлектрической проницаемости. Прустит Айгдз5г испытывает фазовый переход! рода при ух=26 К и фазовый перехсш П рода при 56 К. При комнатной температуре агс с=17...20 для кристаллов различных ориентаций. Пираргирит Айг555з претерпевает один структурный фазовый переход второго рода при Гх=-7,6 К, его.с=!8-22, 1йб в области частот 10э...10'с Гц плавно уменьшаегся до 1О Среди новых сегнетснлектриков интенсивно исследуется семейство перавскитов с обшей формулой АВХг, тле А — Ме', ИНи  — Ме'+, Х вЂ” галогениды, С1, Е. Установлены фазсные переходы! рода типа смещения. Некоторые соединения претерпевают несколько фазовых переходов, например, сегнетоэластики Сз5гС1, — при 90, 102, 112 'С, Т1МпС1г — при — 38,4, 23'С.
Сложные галоидные соединения АгВ+ВгтХг криставлизуются в перовскитовые, гексагональные и другие слоистые структуры. Теллурит стронция ВгТеОэ имев| четыре фазовых перехода прн 70, 312, 485 и 840 'С; из них при 70 и 312 'С фазовый переход 1 рода, высокотемпературный переход 11 рода; сегне- 674 (равд. 22) Сегигтоэлектрихи тоэлектрическое состояние ограничено интервалом 312...485 С; монокристаллы прозрачны в интервале длин волн 0,3...12,5 мкм. Сегиетоэлектрические жидкие кристаллы (ЖК) — новый класс сегнегоэлектрических материалов. Сстнетоэлектричество возможно у смектических ЖК типа С и Н, молекулы ко.
торых не накладываются на свои зеркальные отображения. Точка Кюри ЖК сегнетоэлектрииов является точной фазового перехода !1 рода. Параметром перехода является угол наклона молекул относительно нормали к смектической плоскости, а не спонтанная поляризация. Сегнетоэлектричество в смектических жидких кристаллах (СЖК) является схедствием возникновения полярной ориентациоиной структуры, индуцируемой характерными для молекулярных кристаллов силами Ван-дерВаальса. Твердые растворы.
Большое развитие получили керамические твердые растворы тита- ната бария с другими соединениями, так, например, с тиганатом стронция, титанатом свинца, титанатом кальция, станнатом бария, цирконатом бария и другими. Образование твердых растворов позволяет в широких пределах изменять свойства сегнетоэлектриков. В системе ВаТ!Оз — БгТЮз (рис. 22.16, а) образуется непрерывный ряд твердых растворов, имеющих сегнегозлектрические свойства при любой концентрации компонентов, почти с линейным изменением температуры Кюри от 120 'С почти до абсолютного нуля. В системе с титанатом кальция резко проявляется подавление сегнетсалеигрических свойств при увеличении содержания этого компонента (рис.
22.!6, б). При добавлении станната бария и цирконата бария образуется непрерывный ряд твердых растворов, температура фазового перехода которых монотонно снижается (рис. 22.16, и и 22.!6. г). Изоморфиые смеси титанатов бария и свинца также являются сегнегоэлектриками, имеют точки Кюри в интервале температур 120...490'С, т. е. добавка РЬТЮз к тнтанату бария смещаег точку Кюри в сторону более высоких температур (рис. 22.16, д). Составы этой системы отличаются высокими диэлектрическими потерями и низиим удельным сопро.
тивлением. Вследствие летучести оксидов свинца технология изготовления составов, содержащих титанат свинца, чрезвычайно сложна. Титанат свинца образует непрерывный ряд твердых растворов не только с титанатом бария, но и с титанатом стронция и титанатом кальция, которые также являются сегнегоэлектриками. Получение плотно спеченного керамического черепка этих составов возможно только при проведении обжига в определенной газовой среде. Твердые растворы станната бария и титаната бария, так же как цирконата бария и титаната бария, являются хорошими диэлектриками, их удельное сопротивление выше 10п Ом м. Эти твердые растворы изготовляются обычными методами. принятыми в керамическом производстве.
За последние годы широко исследуются системы, позволяющие получать сегнетозлектрики с высокими рабочимн температурами, содержащие в качестве исходных компонентов ниобаты, таиталаты, титаиаты и цирконаты свинца, а также многокомпонентные комбинации этих и других соединений. Разнообразие сегнетоэлектрическик твердых растворов чрезвычайно велико, ках по свойствам, структуре,так и способу изготовления. Изделия имеют самые различные форму и размеры (от массивных крупногабаритных до тонких пленок).
22.9. НЕЛИНЕЙНАЯ СЕГНЕТОКЕРАМИКА Разработаны две группы нелинейных сегнетокерамических материалов. Первая группа включает в себя сегнетокерамику с резко выраженной зависимостью диэлектрической проницаемости от напряженностии электрического поля, из которой изготовляются нелинейные конденсаторы — вариконды. Вторая группа включает в себя сегието. керамииу с резко выраженной зависимостью диэлектрической проницаемости от температуры. Из иее изготовляются температурночувсгвительные конденсаторы — термоконденсаторы.