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    電聲基礎知識--駐極體的概念

    2020-04-27

    這一期的電聲基礎知識我們講一講駐極體的概念。 駐極體是一種能長期保持極化狀態的電介質,如果同“永磁體”相類比,駐極體就是“永電體”。 

        早在1890年前后,英國物理學家亥維賽為了描述長期磁鐵的電類似物而創造了“Electret”(駐極體)一詞。 

        1920年,日本的江口元太郎在研究油類、蠟類物質的電傳導機理時,將巴西棕櫚蠟(伽羅吧蠟)和松香等量混合,熔融后施加高壓靜電場,并在高壓作用下讓其冷卻固化。撤出電壓之后,發現跟電極相接的兩個面上有正負電荷存在,并且在物質的內部也能觀察到它們。還發現:初,跟正電極相接的面帶負電荷,跟負電極相接的面帶正電荷,格曼特認為這有異種電荷的含義,取名為異號電荷,但是數日之后會反號,跟正電極相接的面帶正電荷,跟負電極相接的面帶負正電荷,有同種電荷的含義,故稱為同號電荷。當把它放在空氣中受X光照射以及用水或其他有機溶劑洗滌時,他的表面電荷會一度消失。當把兩面短路并使之干燥,電荷還會恢復,并半長期的將電荷保存下來,再者,如果沿垂直于外加電場方向的面將它分為兩半,切口處會出現等量的同號電荷,正好跟人們的將長期磁體的薄片分割成兩半后出現的結果同樣,這樣亥維賽才將這種跟磁鐵相類似的、能保持外部長期電極化的物質取名為駐極體。 

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        為了解釋江口所發現的駐極體現象的生成機理,從日本到其他國家,有許多有關方面的研究,不過由于現象極為復雜,至今還不能完全解釋清楚,20世界60年代后,更多的注意力已經轉移到合成高分子物質的駐極體上面。由于新現象的發現和研究手段的改進,目前駐極體的應用已經深入到各個部門,這是由于它不能像電池這樣從中取出電流來,然而由他提供電壓是可以辦得到的。同時又因為它體積小、重量輕、集成化高,所以有較廣泛的用途,和美好的應用前景,它除了通常所熟知的制成電聲換能器(傳聲器、送話器、受話器、揚聲器、拾音器)外,還可以用在公交、軍事、科研、醫學和航天等許多部門,如高壓電動機、高壓發電機,靜電計,經典顯示設備,激光聚焦系統,振動計,引爆裝置,數據存儲系統,輻射劑量計,空氣過濾器和人造心血管系統等。 

        如今已經可以用各種物理方法將電介質制備成駐極體,這些方法共有6種: 

            1.熱駐極體:將電介質加熱到熔點附近,一邊往電介質上加直流高壓電,一邊讓電介質徐徐冷卻至室溫,撤除電壓后就得到熱駐極體。 

            2.電駐極體:電介質在室溫下受電暈放點的直流高壓作用可以得到。 

            3.光駐極體:將光電導性物質在一定的光照下,同時加上比較低的直流電壓制成。 

            4.放射性駐極體:讓電介質收到γ涉嫌或者電子射線等在放射照射而得到。 

            5.磁駐極體:特定的電介質,例如巴西棕櫚蠟等,在熔融狀態下受到強靜磁場作用,慢慢冷卻后就得到了磁駐極體。 

            6.壓力駐極體:將各種合成高分子物質在高溫加壓形成之際,使其受外力作用使分子產生變形得到。 

        現在關于這些方面的研究日益增加,這里僅僅以駐極體電容傳聲器為主,他屬于高分子的熱駐極體。 


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