Wat is ferro -elektrisch keramiek?

Ferro -elektrisch keramiek is een klasse van kristallijne pyro -elektrische materialen mdash;Dat wil zeggen, materialen die elektrisch worden gepolariseerd wanneer ze onder een bepaalde temperatuur worden gekoeld.De kritische temperatuur in dit opzicht is het Curie -punt, dat misschien beter bekend is als de temperatuur waarboven ferromagnetische materialen zoals ijzer hun magnetisme verliezen.De term ferro -elektrisch heeft echter geen directe verbinding met ijzer.In materialen die het ferro -elektrische effect vertonen, kan de polariteit worden teruggedraaid onder invloed van een elektrisch veld van de juiste oriëntatie.Veel keramische materialen met deze eigenschap kunnen worden vervaardigd door ingrediënten in poedervorm te verwarmen tot de vereiste temperatuur en kristallisatie mogelijk te maken terwijl het materiaal afkoelt.

Materialen die deze eigenschap vertonen, hebben meestal een perovskietkristalstructuur, een term die afkomstig is van de minerale perovskiet (Catio 3 _{) of calciumtitanaat.Deze verbindingen hebben de algemene formule ABX} 3 _{, waarbij A een groot kation is, B een veel kleiner kation is en X een anion is, meestal zuurstof.De kristalstructuur van deze materialen is zodanig dat de "A" -kationen een kubiek rooster vormen met, binnen elke kubus, een "B" kation omgeven door zes "x" anionen.Perovskietstructuren hebben geen symmetriecentrum, omdat het "B" -kation de neiging heeft weg te worden verplaatst van het centrum mdash;Dit is essentieel voor het ferro -elektrische effect.”Kationen veranderen van positie in het kristalrooster volgens de oriëntatie van het veld, en blijven in deze posities wanneer het veld is uitgeschakeld.Dit leidt ertoe dat het materiaal elektrisch gepolariseerd wordt.De posities van de "B" -kationen kunnen echter worden gewijzigd door een elektrisch veld toe te passen met een andere oriëntatie.Op deze manier kan ferro -elektrische keramiek informatie vastleggen en kunnen daarom worden gebruikt voor computergeheugen. Een van de belangrijkste toepassingen van ferro -elektriciteit is ferro -elektrisch willekeurig toegangsgeheugen (FRAM).Dit biedt zeer snelle opslag en ophalen van gegevens, met het voordeel dat de opgeslagen gegevens worden bewaard wanneer er geen voeding is.Ferro -elektrisch keramiek is ook zeer geschikt voor gebruik in condensatoren.Meerlagige condensatoren bestaande uit honderden dunne vellen bariumtitanaat met bedrukte elektroden worden in grote hoeveelheden vervaardigd en hebben een breed scala aan toepassingen, bijvoorbeeld bij ultrasone beeldvorming en infraroodcamera's met een hoge gevoeligheid.Andere toepassingen omvatten dunne film ferro-elektrisch keramiek, dat kan worden gebruikt in optische golfgeleiders en optische geheugenschermen.}