Піроактивні матеріали
Визначення і загальна характеристика
ПІРОАКТИ́ВНІ МАТЕРІА́ЛИ — матеріали, що проявляють певні властивості під впливом підвищеної температури. До П. м. належать зокрема й матеріали, що застосовують у сенсорній електроніці та піроелектричному матеріалознавстві. Під впливом теплового випромінення вони можуть генерувати електричний струм. Одним з класів таких сполук є сегнетоелектрики, здатні до самовільної (спонтанної) поляризації без впливу зовнішнього електричного поля. Спонтанна поляризація залежить від температури, її зміна може бути спричинена нагріванням або охолодженням кристала.
П. м. застосовують у багатьох галузях сучасної техніки: радіотехніці, гідроакустиці, квантовій електроніці, інтегральній оптиці, вимірювальній техніці тощо. Сегнетоелектричні кристали проявляють піроелектричний ефект. Виникнення електричної напруги на сегнетоелектричних кристалах при нагріванні може бути використане для вимірювання інтенсивності радіації, малих змін температури, отримання зображень розподілу температурних полів різних обʼєктів. Нині досить часто для техніки виробляють піроактивну сегнетоелектричну кераміку на базі титанату барію та різні комбінації цирконату свинцю з титанатом свинцю. Низка наукових установ розробляє нові матеріали інших складів та структури, що також можуть проявляти піроелектричні властивості. Значна кількість досліджень повʼязана з пошуком піроактивних полімерних плівок, що конкурують з сегнетоелектричними матеріалами щодо використання їх як сенсорних матеріалів. На відміну від титанатних і цирконатних матеріалів, піроактивні полімери мають високу міцність, несприйнятливість до вологи, хімічну інертність, гнучкість, а також є дешевшими. До полімерних сегнетоелектриків належать деякі високополярні частково кристалічні полімери, в яких спонтанна орієнтація диполів відбувається в кристалічній решітці за наявності далекого порядку.
Також значного застосування набули піроелектричні приймачі випромінювання, робочими тілами яких є кристали групи триглицинсульфату (ТГС) — органічної кристалічної сполуки. Великі однорідні кристали мають порівняно просту технологію отримання, тому ТГС та його ізоморфи є перспективними матеріалами для розроблення високочутливих піроприймачів. В Україні проблемами П. м. займаються в Інституті загальної та неорганічної хімії НАНУ, Інституті фізики НАНУ, Інституті проблем матеріалознавства НАНУ (усі — Київ) та ін.
Літ.: Кременчугский Л. С., Ройцина О. В. Пироэлектрические приемники излучения. К., 1979; Косоротов В. Ф., Кременчугский Л. С., Самойлов В. Б. и др. Пироэлектрический эффект и его практическое применение. К., 1989; V. F. Kosorotov, L. V. Shchedrina. New functional capabilities of quartz for laser parameter measurements // Quantum Electronics. 2010. Vol. 40, № 3; Вони ж. Production methods of induced pyroactive structures with functionally significant properties // Functional Materials. 2011. Vol. 18, № 2.
І. М. Скриптун
Додаткові відомості
Рекомендована література
Завантажити статтю
