內容大鋼
本書全面闡述了功能電介質的基本原理、材料體系以及典型應用。全書共11章，第1章概述了電介質的相關基本概念和經典理論，後續章節按照功能電介質的種類分為：鐵電材料、壓電材料、熱釋電材料、介電彈性體、納米複合電介質材料和智能響應電介質材料等。
本書內容兼顧理論深度與實踐價值，不僅可作為高等院校工程學科領域需要學習材料學或電介質物理學的本科生或研究生的教學用書，也可供從事功能電介質研究的科研人員參考使用。
目錄
第1章 電介質理論基礎
1.1 介電現象的發展歷史和基本概念
1.1.1 介電現象
1.1.2 電介質的基本特性
1.2 靜電場中的電極化
1.2.1 極化強度
1.2.2 介電常數
1.3 電極化的機理
1.3.1 電子極化
1.3.2 離子極化
1.3.3 偶極極化
1.3.4 空間電荷極化
1.3.5 電介質材料分類
1.3.6 各種極化的對比
1.4 局域場
1.4.1 非極性材料的局域場
1.4.2 克勞修斯-莫索提方程
1.5 時變電場下的介電響應
1.5.1 復介電常數
1.5.2 時變電場下的電極化
1.6 介電弛豫現象
1.6.1 弛豫時間近似方法
1.6.2 德拜弛豫模型
1.6.3 Cole-Cole圖
1.6.4 雙勢阱弛豫模型
習題
第2章 鐵電現象及特性
2.1 鐵電體的發現
2.2 鐵電體的結構特徵
2.2.1 晶體結構基礎
2.2.2 鐵電疇的結構特點
2.3 鐵電體的極化特性
2.3.1 鐵電疇的極化反轉
2.3.2 鐵電體的電滯回線
2.3.3 缺陷對極化的影響
2.4 鐵電相變
2.4.1 相變基礎
2.4.2 鐵電相變的基本特徵
2.4.3 鐵電相變的熱力學方法
2.4.4 弛豫鐵電體
2.4.5 誘導電鐵相變
2.4.6 反鐵電體
習題
參考文獻
第3章 鐵電材料
3.1 鐵電材料分類
3.1.1 鐵電晶體
3.1.2 鐵電液晶
3.1.3 鐵電高分子
3.2 鈦酸鋇基鐵電晶體
3.2.1 鈦酸鋇
3.2.2 摻雜鈦酸鋇
3.3 鋯酸鉛基反鐵電晶體
3.3.1 鋯鈦酸鉛
3.3.2 鋯酸鉛
3.3.3 摻雜鋯酸鉛
3.4 鈮鎂酸鉛基弛豫鐵電晶體
3.4.1 鈮鎂酸鉛
3.4.2 鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛
3.5 聚偏氟乙烯
3.5.1 聚偏氟乙烯的鏈結構
3.5.2 聚偏氟乙烯的聚集態結構
3.5.3 鐵電相聚偏氟乙烯的製備
3.6 聚偏氟乙烯的三元共聚物
3.6.1 偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物
3.6.2 偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物
3.6.3 偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物
3.7 聚偏氟乙烯的三元共聚物
3.8 聚偏氟乙烯的接枝共聚物
3.9 交聯聚偏氟乙烯
習題
參考文獻
第4章 鐵電材料的應用
4.1 熱自穩定非線性介質元件
4.2 鐵電存儲器
4.3 高能電脈衝發生器
4.4 電介質電容器
4.4.1 多層陶瓷電容器
4.4.2 薄膜電容器
習題
參考文獻
第5章 壓電效應
5.1 壓電原理
5.1.1 壓電產生機理
5.1.2 蝴蝶曲線
5.1.3 電致伸縮效應
5.2 壓電係數
5.3 壓電陶瓷
5.3.1 PZT壓電陶瓷
5.3.2 弛豫鐵電體-鐵電體壓電陶瓷
5.3.3 無鉛壓電陶瓷
5.4 單晶壓電體
5.5 壓電聚合物
5.5.1 PVDF及其共聚物
5.5.2 PVDF壓電性的來源
5.5.3 生物大分子的壓電性
習題
參考文獻
第6章 壓電材料的應用
6.1 壓電超聲換能器
6.2 壓電感測器
6.3 壓電致動器
6.4 壓電發電裝置
6.5 壓電聲電元件
6.6 其他應用
習題
參考文獻
第7章 熱釋電效應
7.1 熱釋電原理
7.1.1 熱釋電係數
7.1.2 熱釋電係數的測量
7.2 熱釋電材料
7.2.1 有機小分子熱釋電材料
7.2.2 無機晶體熱釋電材料
7.2.3 有機聚合物熱釋電材料
7.3 熱釋電的逆效應——電卡效應
7.4 電卡材料
習題
參考文獻
第8章 熱釋電與電卡材料的應用
8.1 熱釋電感測
8.1.1 熱釋電輻射探測器
8.1.2 熱釋電紅外熱像儀
8.2 熱釋電能量收集
8.2.1 熱釋電能量收集原理與循環模式
8.2.2 熱釋電能量收集器件
8.3 電卡製冷
8.3.1 電卡製冷原理與循環模式
8.3.2 電卡製冷器件
習題
參考文獻
第9章 介電彈性體的特性及應用
9.1 彈性體的定義
9.2 彈性體的結構特點
9.3 典型的介電彈性體材料
9.3.1 天然橡膠
9.3.2 硅橡膠
9.3.3 丙烯酸酯彈性體
9.4 介電彈性體感測器
9.5 介電彈性體電能收集
9.6 介電彈性體致動器
習題
參考文獻
第10章 介電聚合物納米複合材料
10.1 介電聚合物納米複合材料簡述
10.2 聚合物/納米粒子的界面理論
10.3 基於宏觀體系的界面表徵
10.3.1 界面組成結構研究
10.3.2 界面動力學研究
10.3.3 界面電荷輸運研究
10.4 基於原位微區的界面表徵
10.4.1 界面微區的電極化
10.4.2 界面微區的電荷特性
10.4.3 界面微區的化學結構分析
10.5 介電聚合物納米複合材料的應用
10.5.1 電介質電容器
10.5.2 壓電能量收集
10.5.3 熱釋電能量收集與電卡製冷
習題
參考文獻
第11章 智能響應介電絕緣材料
11.1 智能響應介電絕緣材料研究背景
11.2 自適應電介質材料
11.2.1 傳統均壓技術
11.2.2 自適應電介質材料設計
11.2.3 自適應電介質材料性能及應用
11.3 自診斷電介質材料
11.3.1 傳統絕緣材料老化監測技術
11.3.2 自診斷電介質材料設計
11.3.3 自診斷效果及應用
11.4 自修複電介質材料
11.4.1 自修複電介質材料研究背景
11.4.2 自修複電介質材料設計
11.4.3 自修復效果及應用
習題
參考文獻
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