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第一章 绪论1

1.1 历史的回顾2

1.2 驻极体基本性质的概述6

参考文献8

第二章 电介质材料的极化及驻极体的物理原理11

2.1 电介质极化的宏观特性11

2.1.1 在稳态电场中的电介质11

2.1.2 在交变电场中的电介质14

2.2 电介质极化的微观描述28

2.2.1 静态极化的分子机抽28

2.2.2 介电弛豫的微观描述34

2.2.3 极化弛豫的普适关系和多体模型41

2.2.4 聚合物的线性和非线性介电函数45

2.3 驻极体的电场、电场力和电流51

2.3.1 层状电荷分布的驻极体电场52

2.3.2 体电荷分布的驻极电场54

2.3.3 电场力55

2.3.4 电流57

2.4 驻极体内的零电场平面及其迁移58

参考文献64

第三章 驻极体的形成方法(充电和极化)66

3.1 热极化方法和热驻极体68

3.1.1 热驻极体的形成方法69

3.1.2 热驻极体的一般性质72

3.2.1 电晕充电法74

3.2 电荷注入法和空间电荷驻极体74

3.2.2 电击穿充电法78

3.2.3 非穿舡这性单级电子束辐照充电83

3.2.4 液体接触法充电89

3.2.5 穿透辐照充电93

3.3 光致极化和光驻极体95

3.3.1 光驻极体的形成95

3.3.2 光驻极体的一般性质96

3.4 力驻极体和磁驻极体的形成及其性质100

3.4.1 力驻极体100

3.4.2 磁驻极体101

3.5充 电结果的评述103

参考文献105

第四章 驻极体的实验方法108

4.1 测量电荷密度的方法108

4.1.1 可分解式电容器法109

4.1.2 电容探针法110

4.1.3 动态电容器法111

4.1.4 动态电容器法111

4.1.5 补偿法112

4.1.6 极化和退极化电汉法112

4.2 测量电荷分布的方法113

4.2.1 切片(或刨削)测量法114

4.2.2 组合感应退极化法115

4.2.3 可分离式Faraday杯法116

4.2.4 热脉冲方法120

4.2.5 电容-电压分析法128

4.2.6 虚电极法132

4.2.7 压力脉冲法135

4.2.8 脉冲电声法147

4.2.9 激光强度调制法148

4.2.10 测量空间和极化电荷分布的其他方法149

4.2.11 对电荷分布测量方法的短评150

4.3 TSD(热刺激放电)法153

4.3.1 TSD的概述154

4.3.2 TSD的相关机理158

4.3.3 TSD的实验技术162

4.3.4 TSD的应用166

4.3.5 TSD方法和介电测量169

4.3.6 电荷脱阱分析的其他方法173

4.4 偶极电荷和空间电荷的鉴别方法177

参考文献182

第五章 驻极体的电荷储存及其电荷动态特性187

5.1 偶极电荷的极化和真实电荷的储存187

5.1.1 驻极体的电导187

5.1.2 偶极电荷的储存和弛豫194

5.1.3 真实电荷的储存和衰减198

5.1.4 真实电荷的等温衰减分析206

5.1.5 驻极体电荷寿命的确定211

5.2 热处理对驻极体电荷稳定性的影响215

5.2.1 高温充电(驻极态建立过程中的热处理)215

5.2.2 常温充电后的热处理217

5.2.3 充电前的淬火219

5.2.4 无机驻极体材料的热处理改性223

5.3 极性驻极体的热退极化理论225

5.3.1 极性驻极体的热刺激退极化(TSD)225

5.3.2 具有弛豫时间分布的偶极子热退极化229

5.3.3 区分活化能分布和自然频率分布的方法234

5.4 空间电荷驻极体的热刺激放电理论235

5.4.1 空间电荷自运动的热刺激放电理论235

5.4.2 偶极电荷热退极化的分子参数的估算241

5.4.3 空间电荷脱阱的热刺激放电电流247

5.5 非均匀系统驻极体的热退极化分析251

5.5.1 由Maxwell-Wagner效应产生的热刺激放电电流251

5.5.2 由欧姆电导和偶极子消取和产生的气隙热刺激放电253

5.5.3 电荷TSD的理论和实验257

5.6 过剩电荷输运的相关特性267

5.6.1 电极效应268

5.6.2 载流子的迁移率269

5.6.3 极限电荷273

5.6.4 扩散274

5.7 脱防电荷输运中的快、慢再捕获效应模型275

5.7.1 慢再捕获效应277

5.7.2 快再捕获效应278

参考文献283

第六章 驻极体材料及其相关性质290

6.1 经典驻极体材料290

6.1.1 有机经典驻极体材料291

6.1.2 无机经典驻极体材料293

6.2 聚合物薄膜驻极体材料294

6.2.1 高绝缘性氟聚合物驻极体材料294

6.2.2 非氟碳聚合物驻极体材料317

6.3 无机驻极体材料332

6.3.1 硅基非晶态SiO2薄膜333

6.3.2 非晶态Si3N4薄膜和Si3N4/SiO2双层膜340

6.3.3 白云母345

6.3.4 AI2O3和其他无机驻极材料346

参考文献347

7.1 压电、铁电和热释电性概述352

第七章压电、铁电和热释电聚合物驻极体352

7.1.1 压电和热释电性的定义353

7.1.2 非极性聚合物驻极体的压电性355

7.1.3 极性聚合物驻极体的压电和热释电效应359

7.1.4 极性聚合物晶体的对称性和张量分量364

7.2 压电、铁电和热释电聚合物的结构366

7.2.1 非晶态聚合物366

7.2.2 半晶态聚合物和PVDF家庭368

7.3 半晶态极性聚合物的性质374

7.3.1 晶体驰豫374

7.3.2 PVDF家庭的压电性378

7.3.3 聚合物的热释电性381

7.3.4 PVDF家庭的铁电性382

7.3.5 半晶态极性聚合物的空间电荷效应390

7.3.6 半晶态极性聚合物的偶极子模型394

7.4 发展中的压电聚合物驻极体396

7.4.1 奇数尼龙397

7.4.2 亚乙烯基二氰共聚物399

7.4.3 聚脲400

7.5 热释电聚合物材料401

7.5.1 非晶态热释电聚合物401

7.5.2 半晶态热释电聚合物404

7.5.3 结晶聚合物408

7.6 压电和热释电聚合物的特性评述409

参考文献412

第八章 陶瓷/聚合物复合材料驻极体419

8.1 陶瓷/聚合物复合材料的连通性421

8.1.1 0-3连通性复合材料及其制备422

8.1.2 1-3和3-3连通性424

8.2 陶瓷/聚合物复合材料的驻极体模型425

8.2.1 0-3复合材料的Yamada模型425

8.2.2 0-3复合材料的Furukawa模型427

8.2.3 连通性的讨论430

8.3 复合材料的极化437

8.4 复合材料的介电行为441

8.4.1 复合材料的相对电容率和它们的混合原则441

8.4.2 复合材料的介电驰豫行为443

8.5 复合材料驻极体的电荷衰减445

8.6 复合材料的压电性及其应用447

8.7 复合材料的热释电性质456

8.8 压电和热释电复合驻极体材料的应用466

参考文献469

第九章 非线性光学聚合物驻极体473

9.1 非线性光学(NLO)聚合物的基础474

9.1.1 聚合物的非线性光学效应474

9.1.2 取向生色团分子的驰豫476

9.1.3 NLO聚合物材料的结构分类及其设计与制备478

9.2 NLO聚合物的极化483

9.2.1 整体极化工艺484

9.2.2 沿膜厚的选择极化488

9.2.3 薄膜平面内的图形极化489

9.2.4 内平面层极化490

9.3 NLO聚合物的驻极体研究方法492

9.4 NLO聚合物驻极体的光学研究方法494

9.4.1 折射系数和吸收系数495

9.4.2 线性电光(Pockels)效应和电吸收498

9.4.3 二次谐波产生(SHG)501

9.5 应用505

参考文献508

第十章 生物驻极体513

10.1 生物驻极体的水合作用514

10.2 生物驻极体材料及其驻极态516

10.2.1 天然生物驻极体材料516

10.2.2 生物驻极体大分子材料521

10.3 生物驻极体的微观行为528

10.3.1 细胞的极化530

10.3.2 畴的极化和生命期543

10.3.3 细胞的驻极态特性551

10.4 人工生物驻极体材料及其在生物医学上的应用552

10.4.1 血液相容性驻极体材料及驻极体在生物医学上的应用552

10.4.2 癌症与运动器官组织压电效应的关系553

参考文献556

第十一章 驻极体的应用560

11.1 驻极体传感器561

11.1.1 驻极体声-电传感器(话筒)561

11.1.2 指向型场-电传感器568

11.1.3 硅基驻极体微型化声-电传感器570

11.1.4 驻极体电-声传感器(耳机和扬志器)575

11.1.5 驻极体机-电传感器577

11.1.6 水下传感器579

11.1.7 聚合物压电传感器580

11.1.8 聚合物的热释电检测器585

11.2 静电复印和静电记录589

11.2.1 静电复印589

11.2.2 静电记录591

11.3 驻极体气体和空气过滤器592

11.4 驻极体辐射剂量仪596

11.5 驻极体马达和发电机598

11.6 驻极体的其他应用599

参考文献601

本书主要参考书目606