关于驻极体介绍

[拼音]：zhujiti

[外文]：electret

一种具有持久性极化的固体电介质。早在1922年左右就为日本物理学家江口元太郎发现；当蜡和松香的混合物在外加强电场中从融熔态固化后，再除去外电场时，混合物固体会长期保持极化状态。驻极体可以在周围空间产生电场，因此可以类比于永磁体的一种带电体。驻极体中存在着大量微观的电偶极子，它们通常混乱取向而显不出宏观的极化。这些偶极子可以在高温及外电场作用下取向，冷却后再去掉电场，取向被冻结下来而保留某个方向上占优势的宏观极化。驻极体的极化强度远小于其中所有偶极子都排列一致时所产生的饱和强度。但是在一些驻极体中还能得到大约10-2μC/m2的极化强度。驻极体是弛豫时间较长的处于亚稳态极化了的电介质。当去掉外加电场时，其极化强度会逐渐减小，它的表面电荷就按指数规律或接近指数规律逐渐衰减。室温下驻极体的极化状态可以长期保存，但在高温下则衰减得很快。

用钛酸钡陶瓷等铁电体（见铁电性）可以制成驻极体，它除与铁电本身的极化机制有关外，还与空间电荷有关。非极性材料制成的驻极体的极化主要由空间电荷所引起。有两种类型的空间电荷，一种称为同号电荷，另一种称为异号电荷。前者归因于电介质和电极间存在电导或在强电场作用下在电介质表面附近出现电击穿，使电极对电介质发生电荷注入；这样注入的空间电荷的极性与相邻电极相同。异号电荷的极性则与相邻电极相反，这主要归因于电介质中电荷的分离和捕获。极性电介质中的偶极子取向形成的驻极体电荷是另一类型的异号电荷。非极性聚合物的聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯等均可制成长寿命的有机驻极体，而极性聚合物的聚偏氟乙烯可制成具有强压电效应或热电效应的驻极体。这些驻极体具有很大的应用价值。

在驻极体的形成过程中除温度和电场外，还可施加其他作用如光照、辐照等而制成光驻极体、辐照驻极体等。这时电荷的分离是由于光或射线激发产生自由载流子，这些载流子在外电场作用下漂移而形成空间电荷。驻极体可以有电滞回线，这是由于偶极子的转动受周围介质的粘滞相互作用所引起；这种粘滞回线与缺陷有关而不是铁电回线。驻极体有许多用途，如用于传声器、耳机、扬声器、送话器、加速度计、各式换能器、高压电源、放射性剂量计等。

近年来在生物材料和生物聚合物中的驻极体效应，特别引起人们的注意。如已经发现驻极体能用于抗血栓及促进骨骼和人工膜组织的生长；在很重要的生物聚合物如蛋白质、多糖及某些多核中发现了驻极体效应，此外，作为生物根本的大生物分子如血红蛋白、脱氧核糖核酸(DNA)等可能有各种极化及电荷存储区域(偶极子和离子束缚于生物分子)。

参考书目

1. 欧阳毅编著：《奇异的驻极体》，人民邮电出版社，北京，1983。
2. G.M.Sessler，de.，Electrets， Springer-Verlag，Berlin， 1980.