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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