Предисловие.......................... 5
Глава первая. Строение вещества ................ 7
1-1. Четыре состояния вещества .............—
-2. Атомы и ионы................... 9
-3. Ковалентная химическая связь ...........27
-4. Ионная и донорно-акцепторная связи ........32
-5. Полярные Ht неполярные молекулы .........33
-6. Взаимодействие между молекулами .........49
-7. Энергетические спектры электронов .........62
-8. Кристаллы.....................72
-9. Полимеры......................87
Глава вторая. Электропроводность диэлектриков ......... 97
2-1. Электропроводность вещества ............—
2-2. Электропроводность металлов ............100
2-3. Электропроводность газов в слабых полях.......104
2-4. Электропроводность кристаллов в слабых полях .... 106 2-5. Электропроводность аморфных диэлектриков в слабых
полях .......................112
2-6. Состав носителей зарядов в твердых диэлектриках ... 115
2-7. Электропроводность газов в сильных полях......118
2-8. Электропроводность жидкостей в сильных полях .... 122 2-9. Электропроводность твердых диэлектриков в сильных полях........................125
2-10. Коэффициенты ударной и поверхностной ионизации . . 130 2-11. Электропроводность эмульсий, суспензий и вязких диэлектриков .....................132
2-12. Электропроводность оксидных пленок на вентильных металлах .......................137
2-13. Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков .........................141
Глава третья. Поляризация диэлектриков в постоянном поле .... 143
3-1. Виды поляризации .................—
3-2. Макроскопическое поле в диэлектрике........146
3-3. Локальное поле Лорентца..............152
3-4. Уравнение Клаузиуса—Мосотти для неполярных газов и
жидкостей .....................157
3-5. Уравнение Клаузиуса—Мосотти для полярных (диполь-
ных) газов .....................161
3-6. Уравнение Клаузиуса—Мосотти для смеси газов .... 168
3-7. Поляризация неполярных жидкостей.........—
3-8. Теория Дебая для полярных жидкостей........170
3-9. Теория Онзагера для полярных жидкостей......177
3-10. Теория Кирквуда для полярных жидкостей ...... 186
3-11. Определение дипольного момента для жидкостей .... 191
I-
3-12. Поляризация неполярных твердых диэлектриков . . . 193 3-13. Поляризация дипольных полимеров и молекулярных кристаллов .......................J96
3-14. Поляризация конных кристаллов с небольшой диэлектрической проницаемостью..............J99
3-15. Поляризация ионных кристаллов с болидой диэлектрической проницаемостью ................206
3-16. Поляризация гетерогенных смесей..........211
Глава четвертая. Поляризация диэлектриков в переменном поле и диэлектрические потери...................213
4-1. Переходные процессы поляризации при изменении постоянного поля...................—
4-2. Принцип суперпозиции напряженностей .......220
4-3. Изменение поляризации со временем в переменном электрическом поле...................222
4-4. Ток переходного процесса поляризации при изменении
постоянного поля..................226
4-5. Диэлектрические потери в однородных диэлектриках с
релаксационной поляризацией и сквозной проводимостью 232
4-6. Тангенс угла диэлектрических потерь.........235
4-7. Комплексная диэлектрическая проницаемость.....240
4-8. Релаксационные потери при одном времени релаксации . 241 4-9. Релаксационные потери при наборе времен релаксации . 246 4-10. Влияние числа релаксаторов и электропроводности на потери ........................254
4-11. Потери в газах и воздушных включениях, содержащихся
в изоляции.....................257
4-12. Междуслойная (миграционная) поляризация и потери при
изменении постоянного поля.............260
4-13. Междуслойная поляризация и потери при переменном
поле ........................266
4-14. Резонансная поляризация и резонансные потери .... 271
Глава пятая. Сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики и электреты .... 278
5-1. Сегнетоэлектрики и природа сегнетоэлектричества . . —
5-2. Физические свойства сегнетоэлектриков.......281
5-3. Теория поляризации титаната бария .........293
6-4. Термодинамика сегнетоэлектрических переходов . . . 298
5-5. Сегнетоэлектрическая керамика и ее свойства.....306
5-6. Пьезоэлектрики...................310
5-7. Электреты.....................320
Приложения ...........................330
Литература...........................339
Предметный указатель......................342
ПРЕДИСЛОВИЕ
Диэлектрики относятся к весьма распространенным материалам, сравнительно недавно применявшимся только для электрической изоляции. В настоящее время в связи с огромными успехами науки, в том числе физики твердого тела и синтетической химии, диэлектрики получили почти универсальное применение в самых различных областях электротехники, радиоэлектроники электроники, технической кибернетики.
Поэтому оценку диэлектриков необходимо устанавливать не только по электрическим свойствам, но и по стабильности в разных условиях применения, по их надежности в изделиях. Отсюда и явилась необходимость изучать диэлектрики с точки зрения их структуры и химического состава с учетом тех или других примесей, нередко оказывающих очень большое влияние на свойства диэлектриков. Столь же необходимо выяснение кристаллографического строения твердых диэлектриков, используемых как в виде монокристаллов, так и в виде поликристаллических материалов.
Изучение в высших учебных заведениях теоретических представлений, касающихся диэлектриков и их использования в электрорадиотехнике, наталкивается на значительные затруднения.
Фундаментальная монография Г. И. Сканави «Физика диэлектриков (область слабых полей)» приобрела широкую известность в нашей стране. Вместе с тем за 15 лет, истекших с момента ее выхода в свет, появилось большое число экспериментальных и теоретических работ, значительно углубились физические представления о многих процессах в диэлектриках, существенное развитие получили новые материалы, в частности Сегнетоэлектрики.
Помимо обобщения основных работ в этой области, содержание предлагаемой книги, имеющей сравнительно небольшой объем, подчинено также методическим задачам, связанным с изучением курса «Физика диэлектриков» в высшей школе.
В книге приводится классификация электротехнических материалов по электрическим свойствам и в сжатом виде излагается строение вещества и в частности диэлектриков. Основное содержание книги составляет рассмотрение явлений, происходящих в диэлектриках при длительном воздействии электрического поля
