- Trang Chủ
- Vật lý
- Bài thuyết trình Khoa học vật liệu đại cương – Chương 8: Tính chất điện
Xem mẫu
- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Ngành: Khoa học vật liệu
Môn: Khoa học vật liệu đại cương
Chương 8: TÍNH CHẤT ĐIỆN
- Teamwork
Mon
Tue
Nguyễn Thị Nguyễn Thị Trần Thị
Wed
Nguyên Lan Anh Lan Anh
Thu
Fri
Nguyễn Thị Nhữ Sỹ
Ngọc Anh Mạnh
< >
- TÓM TẮT
Sự dẫn điện Độ dẫn điện
Mon Cấu trúc vùng năng lượng trong các vật rắn
Tính chất dẫn điện liên quan với mô hình vùng
Tue
năng lượng và liên kết nguyên tử
Wed Độ linh động của điện tử
Điện trở suất của kim loại
Thu
Fri
Bán dẫn tinh khiết (bán dẫn thuần)
Bán dẫn điện
Bán dẫn tạp chất
Sự phụ thuộc nhiệt độ của độ dẫn và nồng độ
hạt tải
- Tính dẫn điện trong gốm ion và polyme
Mon
Khái quát chung về Dẫn điện trong các
tính dẫn điện trong
Tue vật liệu ion
gốm ion và polyme
Wed
Thu
Tính chất điện của Kết luận
polyme
Fri
Ứng dụng
< >
- Khái quát chung về tính dẫn điện trong
gốm ion và polyme
Mon -Ở nhiệt độ phòng: Phần lớn các polyme và gốm ion đều là vật liệu cách điện
Tue vùng dẫn còn trống
Cấu trúc vùng năng lượng của
Wed chất cách điện khe vùng
Thu
=> Ở nhiệt độ phòng, chỉ có rất vùng hóa trị đã được
ít điện tử nhận được năng lấp
Fri lượng đủ lớn để có thể bị kích
thích nhảy qua vùng cấm, dẫn Vùng hóa trị được
đến độ dẫn điện của gốm ion điền đầy và tách xa
và polyme là rất nhỏ. vùng dẫn còn trống
một khe vùng rộng
(>2 eV) >
- Độ dẫn điện ở nhiệt độ phòng của một số vật liệu phi kim loạiô
Vật liệu Độ dẫn(Ω.m)-1
Graphit 105
Gốm
Nhôm oxit 10-10 -10-12
Sứ 10-10 -10-12
Thủy tinh Na-Ca
- Dẫn điện trong các vật liệu ion
Mon - Ion của hầu hết các tinh thể đều nằm ở các vị trí xác định trong ô mạng và
sự dịch chuyển là không đáng kể, chúng dao động xung quanh vị trí của nó
Tue bởi năng lượng nhiệt.
- Các cation và anion trong vật liệu đều có điện tích và do đó chúng đều
Wed
có khả năng di chuyển hoặc khuếch tán khi có mặt điện trường.
Thu - Anion và cation sẽ chuyển dời theo hướng ngược nhau.
- Độ dẫn tổng của một vật liệu ion bằng tổng của các đóng góp của điện
Fri
tử và ion: đóng góp nào chiếm ưu thế là tùy thuộc vào vật liệu, độ tinh
khiết, nhiệt độ
σtoàn phần = σđiện tử + σion < >
Activity
- - Độ linh động μi ứng với mỗi loại ion:
μi = n kT
eD i i
ni và Di : hóa trị và hệ số khuếch tán của mỗi ion.
Tóm lại Sự đóng góp của ion vào độ dẫn tổng tăng với sự tăng nhiệt độ.
Đa số các vật liệu ion vẫn là cách điện mặc dù có sự đóng góp
của hai kiểu độ dẫn điện.
< >
- Tính chất điện của polyme
-Bởi không có sẵn một số lớn các điện tử do tham gia vào quá trình dẫn.
Mon --->Đa số các vật liệu polyme dẫn điện kém.
-Cơ chế dẫn điện chưa rõ ràng
Tue -Tính dẫn trong polyme tinh khiết cao là dẫn điện tử.
Wed - Polymer dẫn điện
+Độ dẫn 1.5x107 (Wm)-1
Thu +Quan sát được ở:
polyacetylene,polyparaphenylene, polypyrrole và
polyamiline đã được pha tạp
+Do xen kẽ các liên kết đơn - đôi
< >
- -Polyme tinh khiết cao có cấu tạo vùng năng lượng đặc trưng của chất cách điện.
Mon -Cơ chế tạo số lớn điện tử tự do và lỗ trống trong các polyme dẫn là phức tạp, hiểu đơn
giản là sự xuất hiện của nguyên tử tạp chất dẫn đến hình thành vùng năng lượng mới phủ
lên vùng dẫn và vùng hóa trị của polyme tinh khiết, làm xuất hiện vùng hóa trị và vùng dẫn
Tue bị chiếm đầy một phần và tạo nên nồng độ điện tử và lỗ trống cao ở nhiệt độ phòng.
VẬT LIỆU:
Wed cơ học
quá trình +)có tính dị hướng
Sự định hướng các mạch
cao
Thu polyme từ
tổng hợp
trường +)có độ dẫn cực đại
dọc theo hướng đã
Fri được định hướng.
-Các polyme dẫn điện có ưu thế trong một loạt ứng dụng do chúng có trọng lượng riêng
thấp, độ dẻo cao và dễ chế tạo.
- Ứng dụng:
Gốm ion Polyme
-Gốm áp điện: thiết bị cảm
biến, đầu dò siêu âm, bộ
phận đánh lửa khí -Chất chống tĩnh điện cho
-Gốm bán dẫn: vòng bi phim ảnh
gốm, công nghệ plasma.. -Chất ức chế ăn mòn
-Gốm siêu dẫn: nam châm -Linh kiện điện tử
siêu dẫn, tàu đệm từ, máy -Lớp phủ chống tĩnh điện
gia tốc, máy chụp hình -Vật liệu màn chắn điện từ
điện não.. -Dây dẫn trong các cấu kiện
hàng không và vũ trụ
- 1,Vật liệu gốm ion
Mon
Tue
Wed
Thu
Fri
Thiết bị truyền Đầu dò siêu âm.
động áp điện.
Thiết bị cảm biến
< >
- Mon
Tue Thiết bị truyền
động
Wed
Thu Bộ phận đánh
lửa khí
Fri
< >
- 2, Vật liệu polyme: dây dẫn
Mon
Tue
Wed Cửa sổ thông minh
Màn hình điện thoại di
Pin mặt trời
động, TV
Thu
Fri Điốt phát sáng(LEDs)
Chất chống tĩnh điện
cho phim ảnh
< >
- Kết luận
Mon
Gốm ion và polyme:
Tue - Độ dẫn điện thấp hầu như là vật liệu cách điện.
Wed - Cơ chế dẫn điện chưa rõ ràng.
- Đều có ứng dụng cao trong công nghiệp kĩ thuật -
Thu
điện tử, hàng không - vũ trụ.
Fri
nguon tai.lieu . vn
