基本介紹
簡介,特性,前景,材料,過程,套用,參考,
簡介
駐極體
一種具有持久性極化的固體電介質。早在1922年左右就為日本物理學家江口元太郎發現；當蠟和松香的混合物在外加強電場中從融熔態固化後，再除去外電場時，混合物固體會長期保持極化狀態。駐極體可以在周圍空間產生電場，因此可以類比於永磁體的一種帶電體。駐極體中存在著大量微觀的電偶極子，它們通常混亂取向而顯不出巨觀的極化。這些偶極子可以在高溫及外電場作用下取向,冷卻後再去掉電場,取向被凍結下來而保留某個方向上占優勢的巨觀極化。駐極體的極化強度遠小於其中所有偶極子都排列一致時所產生的飽和強度。但是在一些駐極體中還能得到大約10-2μC/m2的極化強度。駐極體是弛豫時間較長的處於亞穩態極化了的電介質。當去掉外加電場時，其極化強度會逐漸減小，它的表面電荷就按指數規律或接近指數規律逐漸衰減。室溫下駐極體的極化狀態可以長期保存，但在高溫下則衰減得很快。
特性
駐極體具有體電荷特性，即它的電荷不同於摩擦起電，既出現在駐極體表面，也存在於其內部。若把駐極體表面去掉一層，新表面仍有電荷存在；若把它切成兩半，就成為兩塊駐極體。這一點可與永久磁體相類比，因此駐極體又稱永電體。
前景
駐極體的發現不是太晚，但至今對它的研究仍不夠深入，它的生成理論也不完善，套用也只是開始。雖然如此，駐極體已逐漸顯示出它作為一種電子材料的潛力。
駐極體不能像電池那樣從中取出電流，然而卻可以提供一個穩定的電壓，因此是一個很好的直流電壓源。這在製造電子器件和電工測量儀表等方面是大有用處的。高分子聚合物駐極體的發現和使用，是電聲換能材料一次巨大變革，利用它可以製成質量很高、具有很多優點的電聲器件。另外還可製成電機、高壓發生器、引爆裝置、空氣過濾器，以及電話撥號盤、邏輯電路中的定址選擇開關、聲全息照相用換能器等。隨著對駐極體研究的深入和新材料的連續發現，它會像永磁體一樣，被廣泛套用。
材料
能製成駐極體的有天然蠟、樹脂、松香、磁化物、某些陶瓷、有機玻璃及許多高分子聚合物（例如K－1聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯）等。根據駐極化時所採用的物理方法，有熱駐極體、光駐極體、電駐極體和磁駐極體等之分。
用鈦酸鋇陶瓷等鐵電體（見鐵電性）可以製成駐極體，它除與鐵電本身的極化機制有關外，還與空間電荷有關。非極性材料製成的駐極體的極化主要由空間電荷所引起。有兩種類型的空間電荷,一種稱為同號電荷,另一種稱為異號電荷。前者歸因於電介質和電極間存在電導或在強電場作用下在電介質表面附近出現電擊穿，使電極對電介質發生電荷注入；這樣注入的空間電荷的極性與相鄰電極相同。異號電荷的極性則與相鄰電極相反，這主要歸因於電介質中電荷的分離和捕獲。極性電介質中的偶極子取向形成的駐極體電荷是另一類型的異號電荷。非極性聚合物的聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯等均可製成長壽命的有機駐極體，而極性聚合物的聚偏氟乙烯可製成具有強壓電效應或熱電效應的駐極體。這些駐極體具有很大的套用價值。
過程
在駐極體的形成過程中除溫度和電場外，還可施加其他作用如光照、輻照等而製成光駐極體、輻照駐極體等。這時電荷的分離是由於光或射線激發產生自由載流子，這些載流子在外電場作用下漂移而形成空間電荷。駐極體可以有電滯回線，這是由於偶極子的轉動受周圍介質的粘滯相互作用所引起；這種粘滯回線與缺陷有關而不是鐵電回線。駐極體有許多用途,如用於傳聲器、耳機、揚聲器、送話器、加速度計、各式換能器、高壓電源、放射性劑量計等。
套用
在生物材料和生物聚合物中的駐極體效應，特別引起人們的注意。如已經發現駐極體能用於抗血栓及促進骨骼和人工膜組織的生長；在很重要的生物聚合物如蛋白質、多糖及某些多核中發現了駐極體效應，此外，作為生物根本的大生物分子如血紅蛋白、脫氧核糖核酸(DNA)等可能有各種極化及電荷存儲區域(偶極子和離子束縛於生物分子)。
參考
歐陽毅編著：《奇異的駐極體》,人民郵電出版社,北京，1983。 G.M.Sessler，de.，Electrets, Springer-Verlag，Berlin, 1980.
駐極體