5. Контрольні запитання.

5.1. Для чого проводять випробування металів на твердість.

5.2. В чому сутність випробування металів на твердість методом Брінелля?

5.3. Як залежить твердість металу від глибини відбитка на ньому кульки?

5.4. Чи всі матеріали можна випробувати на твердість методом Брінелля?

5. В чому сутність випробування металів та сплавів на твердість методом Роквелла?

6. Як визначається твердість металів та сплавів методом Брінелля та методом Роквелла?

5.7. Порівняйте два методи випробувань на твердість: метод Брінелля та метод Роквелла.

5. Література.

1. Методичні вказівки до лабораторної роботи .

2. Нікіфоров В.М. “Технология металлов и конструкционные материалы”. “Вища школа”.1987р.

Дослідження властивостей сегнетоелектриків

Мета роботи: вивчення електричних властивостей сегнетоелектриків і отримання навичок.

І.Завдання.

1. Вивчити електричні властивості сегнетоелектриків і методи дослідження властивостей сегнетоелектриків.

2. Отримати залежність струму від напруги для сегнетоелектричного і керамічного конденсатора.

3. Оцінити втрати в конденсаторах.

Іі. Короткі теоретичні відомості.

Сегнетоелектриками називаються речовини, які володіють спонтанною (самовільною) поляризацією при відсутності зовнішнього електричного поля. Сегнетоелектричні властивості відбуваються в деяких кристалічних речовинах (сегнетова сіль, титанат барію). В кристалі титаната барію розміщений в центрі кисневого октаєдра (мал. П.І). При визначених температурах іон титану отримує можливість наблизитись до одного з іонів кисню. Утворюється диполь, і кристалічна комірка отримує електричний момент. Завдяки взаємодії існуючому між сусідніми елементарними комірками , виникають цілі області (домени), складені з кристалічних комірок з однаково напрямленими електричними моментами. Це явище носить назву спонтанної поляризації.

Для всіх сегнетоелектриків характерним являється те, що спонтанна поляризація проявляється тільки в визначеному інтервалі температур. При температурах, лежачих за межами цього інтервала, вони мають властивості звичайного діелектрика.

Температура, вище якої речовина втрачає сегнетоелектричні властивості, називається точкою Кюрі. (мал.ІІ.2) тпри цьому змінюється кристалічна структура діелектриків, наприклад, в титані барію тетрагональна решітка переходить в кубічну. В ряді матеріалів має місце декілька фазових переходів при більш низьких температурах.(мал.І.3).Основними особливостями сегнетоелектриків в сегнетоелектричній області являються наступні:

І) Діелектрична проникливість досягає високих значень при температурах близьких до точки Кюрі.

ІІ) діелектрична проникливість і ємність сильно змінюється в залежності від напруги електричного поля, відповідно (мал.І.4).Коефіцієнт нелінійності сегнетоелектриків досягає кілька десятків одиниць.

ІІІ) Залежність заряду від прикладеної напруги на обкладинках сегнетоконденсатора аналогічно кривої намагнічування: при визначеному значенню напруги і тут розряд сповільнюється, тобто находить насичення.

В змінних електричних полях в сегнетоелектриків спостерігається явище гістерезиса, тобто відставання зміщення електричної індукції (заряду)вд напруженості електричного поля (рис.І.5). Площа петлі діелектричного гістерезиса пропорційна гістерезисним втратам. Осцилографічні залежності втрат на поляризацію для різних лінійних і нелінійних діелектриків приведені на (рис. І.6).Наявність залежності діелектричної проникності і ємності сегнетоконденсатора від напруженості поля вимагає ввести умовні поняття ефективної ємності. Нехай при даній напрузі U_m максимальне значення заряду що дорівнює Q_m , то його ємність і приймається за ефективною ємністю С_е сегнетоконденсатора.