功能陶瓷的物理性能

內容概要

　　本書較系統(tǒng)地介紹了功能陶瓷的基本物理性能、基礎理論、應用及其發(fā)展。重點對功能陶瓷物理性能的電導、介電性能、介質損耗、絕緣強度、鐵電性和鐵電體、壓電性、力學性能、熱學性能、光學性能、磁學性能、耦合性能、敏感陶瓷的物理性能、生物陶瓷的物理性能、超導電性、納米材料等的物理性能及其基礎理論進行了介紹。在了解功能陶瓷的這些基本物理性能的基礎上，還從功能陶瓷材料及元器件的研究和生產(chǎn)的角度，對影響功能陶瓷物理性能的主要因素、提高功能陶瓷物理性能的常用方法、功能陶瓷的基本應用和新材料進展進行了簡單介紹?！　　　”緯勺鳛閺氖鹿δ芴沾刹牧虾驮骷难芯?、應用研究和生產(chǎn)的工程科術人員的參考用書，以及高等院校有關功能陶瓷材料和元器件相關專業(yè)的教學參考用書。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 功能陶瓷的基本性質1.2 功能陶瓷的分類及應用1.3 功能陶瓷的發(fā)展第2章 功能陶瓷的電導2.1 量子電導理論初步2.1.1 波粒二象性2.1.2 費米能級2.2 電導、電導率與電阻率2.3 載流子2.4 離子電導2.4.1 晶體的缺陷及其濃度2.4.2 離子載流子的遷移2.4.3 離子電導率2.5 電子電導2.5.1 晶體中電子的能帶2.5.2 電子載流子的濃度2.5.3 電子載流子的遷移及遷移率2.5.4 影響電子電導率的因素2.6 空間電荷效應2.7 高溫直流負荷下陶瓷材料的電化學老化2.8 陶瓷的表面電導2.9 玻璃的電導2.10 功能陶瓷材料的電導參考文獻第3章 功能陶瓷的極化3.1 極化強度3.2 表面電荷3.3 介電系數(shù)3.4 極化強度P與介電系數(shù)ε的關系3.5 克勞修斯?莫索蒂方程3.6 極化的基本形式3.6.1 位移極化3.6.2 松弛極化3.6.3 其他極化形式3.7 陶瓷材料的極化3.7.1 混合物法則3.7.2 陶瓷介質的極化3.7.3 介電常數(shù)的溫度系數(shù)和主要的影響因素參考文獻第4章 介質耗損4.1 介質損耗及其基本形式4.1.1 介質損耗4.1.2 電導損耗4.1.3 離子松弛損耗4.2 有電導的陶瓷介質損耗4.2.1 恒定電場下的吸收電流4.2.2 交變電場下的極化電流和電流疊加原理4.3 陶瓷材料的介質損耗4.3.1 離子晶體的介質損耗4.3.2 玻璃的介質損耗4.3.3 電離損耗和結構損耗4.3.4 降低陶瓷材料介質損耗的常用方法參考文獻第5章 陶瓷材料的擊穿5.1 介質的擊穿5.2 擊穿的基本形式5.2.1 熱擊穿5.2.2 電擊穿5.3 影響陶瓷材料擊穿強度的因素5.3.1 不均勻介質中電壓的分配5.3.2 陶瓷中的內電離5.3.3 表面放電和邊緣擊穿5.3.4 強電場作用下介質的應力參考文獻第6章 鐵電體和鐵電性6.1 鐵電體6.2 BaTiO3晶體6.2.1 BaTiO3晶體的結構6.2.2 BaTiO3晶體的電疇結構6.2.3 BaTiO3晶體的介電?溫度特性6.3 BaTiO3基陶瓷的組成結構和性質6.3.1 BaTiO3基陶瓷的一般結構6.3.2 BaTiO3基陶瓷的電致伸縮和電滯回線6.3.3 BaTiO3陶瓷的介電系數(shù)?溫度特性6.3.4 壓力對BaTiO3基陶瓷介電性能的影響6.3.5 BaTiO3陶瓷的擊穿6.3.6 BaTiO3陶瓷的老化6.3.7 鐵電陶瓷的非線性6.3.8 BaTiO3陶瓷的置換改性和摻雜改性6.4 鐵電陶瓷的應用6.4.1 BaTiO3基介質瓷的應用和典型材料6.5 反鐵電陶瓷的性能及其應用6.5.1 反鐵電體的微觀結構6.5.2 反鐵電介質陶瓷的特性和用途6.6 鐵電半導體陶瓷材料6.6.1 BaTiO3陶瓷的半導化6.6.2 影響B(tài)aTiO3陶瓷半導化的因素6.7 半導體陶瓷的應用6.7.1 表面層陶瓷電容器6.7.2 晶界層陶瓷介質及晶界層陶瓷電容器6.8 弛豫鐵電體、研究與應用6.8.1 弛豫鐵電體的特性6.8.2 弛豫鐵電陶瓷材料的研究與發(fā)展6.8.3 弛豫鐵電陶瓷材料的應用參考文獻第7章 壓電性7.1 自發(fā)極化與鐵電性7.2 壓電效應7.3 壓電晶體7.4 壓電陶瓷材料的極化7.5 壓電陶瓷的主要參數(shù)7.5.1 頻率常數(shù)7.5.2 機電耦合系數(shù)7.5.3 機械品質因數(shù)7.5.4 彈性柔順常數(shù)7.6 壓電陶瓷的壓電方程7.6.1 第一類壓電方程組7.6.2 第二類壓電方程組7.6.3 第三類壓電方程組7.6.4 第四類壓電方程組7.7 壓電振子7.7.1 壓電陶瓷振子7.7.2 壓電振子的振動模式7.8 壓電陶瓷性能的穩(wěn)定性7.9 壓電陶瓷的應用及發(fā)展參考文獻第8章 功能陶瓷的力學性質8.1 陶瓷材料的受力形變8.1.1 應力-應變曲線8.1.2 陶瓷材料的彈性變形8.1.3 陶瓷材料的塑性形變8.2 斷裂力學基礎8.2.1 理論斷裂強度8.2.2 Griffith斷裂理論8.2.3 材料的斷裂韌性8.3 提高陶瓷材料強度和韌性的常用方法參考文獻第9章 熱學性能9.1 晶格熱振動9.1.1 一維晶格的本征振動9.2 材料的熱容9.2.1 熱容的概念9.2.2 固體熱容理論揭示9.2.3 材料的德拜溫度及相變9.3 材料的熱膨脹性能9.3.1 熱膨脹系數(shù)9.3.2 固體熱膨脹機理9.3.3 熱膨脹系數(shù)的影響因素9.3.4 多晶體復合材料熱膨脹9.4 材料熱傳導9.4.1 基本概念和基本定律9.4.2 熱傳導理論9.4.3 多相和復合材料的熱導率9.4.4 熱導率的影響因素9.5 材料的抗熱震性參考文獻第10章 功能陶瓷的光學性質10.1 光通過介質的現(xiàn)象10.1.1 折射10.1.2 色散10.1.3 反射10.1.4 吸收10.1.5 散射10.1.6 透射10.2 無機材料的顏色10.3 無機材料的紅外光學性質10.3.1 紅外技術10.3.2 紅外透過材料10.3.3 紅外探測原理10.3.4 熱探測器材料10.4 材料的光發(fā)射10.4.1 材料發(fā)光的基本性質10.4.2 熒光和磷光10.4.3 發(fā)光二極管10.5 光電效應10.5.1 光生伏特效應10.5.2 光電轉換效率10.6 非線性極化10.7 電光及聲光材料參考文獻第11章 功能陶瓷的磁學性能11.1 緒論11.2 磁性的種類11.3 材料的磁性來源11.3.1 材料的磁性來源于原子磁矩11.3.2 電子軌道磁矩11.3.3 電子自旋磁矩11.3.4 原子的總磁矩11.4 宏觀物質的磁性11.4.1 強磁性物質的磁性特征11.4.2 亞鐵磁性氧化物的磁性11.5 與磁性有關的交叉物理效應11.5.1 磁熱效應11.5.3 磁光和光磁效應參考文獻第12章 功能陶瓷的耦合性質12.1 功能材料的壓電效應12.2 功能材料的熱釋電效應12.2.1 熱釋電現(xiàn)象12.2.2 熱釋電體的結構特點12.2.3 熱釋電效應的熱力學12.2.4 熱釋電系數(shù)12.3 功能材料的電光效應12.4 功能材料的光電效應12.5 功能材料的磁光效應12.5.1 磁光效應12.5.2 磁光材料及應用12.6 功能材料的聲光效應12.6.1 聲光相互作用：布拉格衍射和拉曼-奈斯衍射12.6.2 聲光效應的應用參考文獻第13章 敏感陶瓷的性質13.1 熱敏陶瓷13.1.1 陶瓷熱敏電阻的基本參數(shù)13.1.2 正溫度系數(shù)熱敏電阻的主要特性及理論模型13.1.3 負溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻13.1.4 熱敏電阻的穩(wěn)定性13.1.5 NTC熱敏電阻的應用及發(fā)展13.2 光敏陶瓷材料的基本性能及應用13.2.1 光電導效應13.2.2 光敏電阻陶瓷的主要特性13.2.3 光敏陶瓷材料的應用、研究和發(fā)展13.2.4 鐵電陶瓷的電光效應、應用及其發(fā)展13.3 濕敏陶瓷材料的基本性能和應用13.3.1 濕敏陶瓷的主要特性13.3.2 濕敏機理13.3.3 濕敏陶瓷材料及元件13.3.4 濕敏陶瓷元件的應用13.4 壓敏陶瓷材料的基本性能和應用13.4.1 壓敏半導體陶瓷的基本性能13.4.2 ZnO壓敏陶瓷13.4.3 ZnO壓敏陶瓷的導電機理13.4.4 壓敏陶瓷材料和應用13.4.5 壓敏電阻的應用13.5 氣敏陶瓷材料的性能及應用13.5.1 氣敏元件的主要特性13.5.2 等溫吸附方程13.5.3 SnO2系氣敏元件13.5.4 氧化鋅（ZnO）系氣敏元件13.5.5 氧化鐵系氣敏元件13.5.6 氣敏陶瓷元件的應用和發(fā)展參考文獻第14章 生物陶瓷材料的物理性能14.1 生物陶瓷材料的基本分類14.2 生物惰性陶瓷14.2.1 氧化鋁陶瓷14.2.2 氧化鋯陶瓷14.2.3 碳材料14.3 表面活性生物陶瓷14.3.1 生物活性玻璃和玻璃陶瓷14.3.2 羥基磷灰石14.3.3 磷酸鈣骨水泥14.4 生物可降解陶瓷材料14.4.1 硫酸鈣14.4.2 β-磷酸三鈣材料14.5 生物醫(yī)用納米材料14.5.1 納米氧化鐵14.5.2 納米羥基磷灰石14.5.3 其他納米材料14.6 生物醫(yī)用復合材料14.6.1 生物活性陶瓷之間的復合14.6.2 生物活性陶瓷與生物惰性陶瓷的復合14.6.3 生物活性陶瓷與生物高分子材料的復合14.6.4 生物活性陶瓷與金屬表面的復合14.6.5 生物活性陶瓷與人體組織中的有機質復合參考文獻第15章 超導電性15.1 超導電現(xiàn)象和超導臨界參量15.2 超導體的性質15.2.1 完全抗磁性15.2.2 約瑟夫遜效應15.3 超導電性的唯象理論15.4 超導體的分類15.4.1 元素超導體15.4.2 超導合金15.4.3 超導陶瓷15.5 高溫超導材料的應用與前景15.5.1 超導量子干涉計SQCID15.5.2 超導變壓器15.5.3 磁通變換器15.5.4 超導計算機15.5.5 射頻量子干涉儀15.5.6 混頻器15.5.7 多層結構15.5.8 高溫超導無源、有源微波器件15.5.9 超導電纜15.5.10 超導同步發(fā)電機15.5.11 超導磁能存儲系統(tǒng)15.5.12 超導電磁推進系統(tǒng)15.5.13 超導磁懸浮裝置15.6 提高超導陶瓷Tc及Jc的途徑參考文獻第十六章 納米材料的物理性能16.1 納米材料的概念16.2 納米材料的超塑性16.3 納米固體材料熱學性能16.4 納米固體材料光學性能16.5 納米固體材料磁學性能16.6 納米固體材料電學性能16.7 納米材料的應用參考文獻

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