Электреты


Электреты
Электретный микрофон

Электре́т — диэлектрик, длительное время сохраняющий поляризованное состояние после снятия внешнего воздействия, которое привело к поляризации (или заряжению) этого диэлектрика, и создающий в окружающем пространстве квазипостоянное электрическое поле.

Большое количество используемых материалов, методов внешнего воздействия, технологических приемов для создания поляризованного состояния в диэлектриках обуславливают многообразие проявления электретного эффекта в них.

Современные представления об электретном эффекте основаны на двух типах зарядов в диэлектриках — гетеро- и гомозаряде. Гетерозаряд обусловлен электрической поляризацией в объёме диэлектриков вследствие ориентации диполей, ионной (или электронной) поляризации, а также смещением пространственного заряда. В этом случае отрицательный заряд электрета сосредотачивается у анода, положительный у катода, и возникающее электрическое поле противоположно по направлению полю поляризации.

Гомозаряд обусловлен инжекцией из электродов в диэлектрик носителей зарядов и локализацией их на центрах захвата или рекомбинации электронов и дырок (энергетических ловушках) различной природы. В этом случае у катода располагается связанный отрицательный, а у анода — связанный положительный заряд, и результирующее образующееся поле имеет то же направление, что и поляризующее. Вышеупомянутые ловушки представляют собой энергетические уровни захвата инжектированных носителей заряда в запрещенной зоне диэлектрика или полупроводника.

Существует несколько способов изготовления электретов. Большинство из них основано на том, что диэлектрик помещают в электрическое поле и подвергают дополнительному физическому воздействию, которое уменьшает время релаксации диполей либо ускоряет процесс миграции заряженных частиц. В зависимости от вида физического воздействия различают термо-, электро-, фото-, магнито-, радиоэлектреты и др. Электретное состояние может возникать и без приложения к диэлектрику внешнего электрического поля, например, от механической деформации (механоэлектреты), при заряжении диэлектрика в поле коронного разряда (короноэлектреты), при нагревании полимеров в контакте с электродами из разнородных металлов (металлополимерные электреты), при электризации трением (трибоэлектреты), под воздействием плазмы тлеющего разряда. Электретный эффект присущ сегнетоэлектрикам (сегнетоэлектреты), тканям живого организма (биоэлектреты). При фиксировании ориентированных в электрическом поле диполей и смещенных ионов химическим путем, например, вулканизацией, получают хемоэлектреты.

Важнейшей характеристикой электретов, определяемой экспериментально, является эффективная поверхностная плотность зарядов (σэф, Кл/м2), равная разности между гомо- и гетерозарядами. Другим параметром, характеризующим свойства электретов, является время релаксации зарядов τр (время уменьшения заряда в e раз). Временем жизни электрета τж называется промежуток времени, в течение которого материал сохраняет электретные характеристики. У различных полимеров τж составляет 3 — 10 лет.

Применение

Существует несколько традиционных областей применения электретов. Они применяются в качестве элементов:

  • преобразователей механических, тепловых, акустических (микрофонах), оптических, радиационных и др. сигналов в электрические (в импульсы тока),
  • запоминающих устройств,
  • электродвигателей,
  • генераторов;
  • фильтров и мембран;
  • противокоррозионных конструкций;
  • узлов трения;
  • систем герметизации;
  • медицинских аппликаторов, антитромбогенных имплантатов

См. также

Литература

  1. Губкин А. Н. Электреты. М.: Наука, 1978. 192 с.
  2. Электреты / Под ред. Сесслера Г. — М.: Мир. — 1983. — 487 с.
  3. Лущейкин Г. А. Полимерные электреты. — М.: Химия. — 1984. — 184 с.
  4. Пинчук Л. С., Гольдаде В. А. Электретные материалы в машиностроении. — Гомель: Инфотрибо. — 1998. — 288 с.
  5. Гороховатский Ю. А. Электретный эффект и его применение. // Соросовский образовательный журнал. — 1997. — № 8. — С. 92-98.
  6. Рычков А. А., Бойцов В. Г. Электретный эффект в структурах поли-мер — металл: Монография. — СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена. — 2000. — 250 с.
  7. Галиханов М. Ф. Короноэлектреты на основе полиэтиленовых композиционных материалов. // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2008. № 5(С. 20-29) — 6 (С. 40-45).



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Электреты" в других словарях:

  • ЭЛЕКТРЕТЫ — диэлектрики, длительно сохраняющие поляризованное состояние после снятия внеш. воздействия, вызвавшего поляризацию, и создающие электрич. поле в окружающем пр ве (электрич. аналоги пост. магнитов). Если в во, молекулы к рого обладают дипольным… …   Физическая энциклопедия

  • ЭЛЕКТРЕТЫ — ЭЛЕКТРЕТЫ, диэлектрики, способные длительное время находиться в поляризованном состоянии после снятия внешнего воздействия, вызвавшего поляризацию. Первый электрет получен японским физиком Ёгучи в 1922. Применяются как источники электрического… …   Современная энциклопедия

  • ЭЛЕКТРЕТЫ — диэлектрики, способные длительное время находиться в наэлектризованном состоянии после снятия внешнего воздействия, вызвавшего электризацию (электрические аналоги постоянных магнитов). Получают из восков и смол, полимеров, неорганических… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Электреты — ЭЛЕКТРЕТЫ, диэлектрики, способные длительное время находиться в поляризованном состоянии после снятия внешнего воздействия, вызвавшего поляризацию. Первый электрет получен японским физиком Ёгучи в 1922. Применяются как источники электрического… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ЭЛЕКТРЕТЫ — (см.), способные долгое время находиться в наэлектризованном (см. ) состоянии после снятия внешнего воздействия, вызвавшего электризацию …   Большая политехническая энциклопедия

  • ЭЛЕКТРЕТЫ — диэлектрики, способные длительное время находиться в наэлектризованном состоянии после снятия внеш. воздействия, вызвавшего поляризацию, и образовывать вокруг себя электрич. поле; электрич. аналоги постоянных магнитов. В качестве Э. используют… …   Химическая энциклопедия

  • Электреты —         Диэлектрики, сохраняющие поляризованное состояние длительное время после снятия внешнего воздействия, вызвавшего поляризацию. Если вещество, молекулы которого обладают постоянными дипольными моментами, расплавить и поместить в сильное… …   Большая советская энциклопедия

  • электреты — ов; мн. (ед. электрет, а; м.). Физ. Твёрдые диэлектрики, сохраняющие поляризованное состояние длительное время после снятия внешнего воздействия, вызвавшего поляризацию. * * * электреты диэлектрики, способные длительное время находиться в… …   Энциклопедический словарь

  • электреты — мн. Твердые диэлектрики, сохраняющие поляризованное состояние в течение длительного времени после снятия внешнего воздействия, вызвавшего поляризацию. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

  • ЭЛЕКТРЕТЫ — диэлектрики, способные длит. время находиться в наэлектризованном состоянии после снятия внеш. воздействия, вызвавшего электризацию (электрич. аналоги пост. магнитов). Получают из восков и смол, полимеров, неорганич. диэлектриков, охлаждая их в… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

Книги

  • Электреты, О. А. Мяздриков, В. Е. Манойлов. В книге рассматриваются вопросы получения электретного состояния в диэлектриках, теория электретного эффекта и методика его исследования. Особое внимание уделено техническому использованию… Подробнее  Купить за 140 руб