驻极体

驻极体（形成electr-从“ 电力 ”和-Et从“ 磁铁 ”）是一种电介质，其具有准永 久材料电荷或偶极极化。驻极体产生内部和外部的电场，并且是静电一个的等效永 久磁铁。尽管奥利弗·海维赛德（Oliver Heaviside）在1885年创造了这个名词，但具有驻极体特性的材料已为科学所熟知，并自1700年代初期开始就进行了研究。一个特定的例子是电泳，由具有驻极体特性的平板和单独的金属板组成的设备。电泳最初是由瑞典的约翰·卡尔·威尔克（Johan Carl Wilcke）和意大利的亚历山德罗·沃尔塔（Alessandro Volta）发明的。

这个名字来源于“电子”和“磁铁”。通过对齐一块铁中的磁畴来绘制类似于磁体形成的图。从历史上看，驻极体是通过首先熔化合适的介电材料（例如包含极性分子的聚合物或蜡），然后使其在强大的静电场中重新凝固而制成的。电介质的极性分子将其自身对准静电场的方向，从而产生具有xxx性静电偏压的偶极驻极体。现代的驻极体通常是通过将多余的电荷嵌入到高度绝缘的电介质中来制成的，例如通过电子束、电晕放电、从电子枪注入电，跨越间隙的电击穿或电介质阻挡层。

驻极体就像磁铁一样，是偶极子。另一个相似之处是辐射场：它们在其周围产生静电场（与磁场相反）。当磁体和驻极体彼此靠近时，会发生一种非常不寻常的现象：静止时，两者都不会相互影响。但是，当驻极体相对于磁极移动时，会感觉到垂直于磁场作用的力，沿着与另一个磁体所感受到的“推”的预期方向成90度的路径推动驻极体。

驻极体与电容器中的介电层有相似之处; 区别在于电容器中的电介质具有的感应极化仅是瞬态的，取决于施加在电介质上的电势，而具有驻极体性能的电介质还具有准xxx性电荷存储或偶极极化特性。一些材料还显示出铁电性（即，它们对外部电场起极化作用，具有磁滞现象）。铁电体可以保持xxx极化，因为它们处于热力学平衡状态，因此可用于铁电电容器。尽管驻极体仅处于亚稳态，由极低漏电材料制成的材料可以保留多年的过量电荷或极化。的驻极体麦克风是一种类型的电容式传声器，从而无需用于通过使用xxx带电材料的电源。

驻极体有两种类型：

• 带正电荷的驻极体，包含一个或两个极性的过量电荷
  • 在电介质的表面上（表面电荷）
  • 在电介质的体积内（空间电荷）
• 定向偶极驻极体包含定向（对齐）偶极。铁电材料是这些的一种变型。

在空隙处具有内部双极电荷的蜂窝状空间电荷驻极体提供了一种新型的驻极体材料，其模仿铁电体，因此被称为铁电驻极体。铁电驻极体具有很强的压电性，可与陶瓷压电材料相比。一些介电材料能够表现出两种行为。

驻极体材料在自然界中非常普遍。例如，石英和其他形式的二氧化硅是天然存在的驻极体。如今，大多数驻极体是由合成聚合物制成的，例如含氟聚合物、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PTFE）等。实际电荷驻极体包含正或负的过量电荷或同时包含这两者，而定向偶极驻极体包含定向偶极。驻极体产生的准xxx内部或外部电场可用于各种应用中。

可以通过加热或熔化材料，然后在强电场存在下将其冷却来制备大体积的驻极体。电场使电荷载流子重新定位或使材料中的偶极子对齐。当材料冷却时，固化会将偶极子“冻结”到位。用于驻极体的材料通常是蜡，聚合物或树脂。最早的配方之一包括45％的巴西棕榈蜡，45％的白松香和10％的白蜂蜡，将其融化、混合在一起，并在几千伏/厘米的静电场中冷却。与该过程有关的热介电效应是巴西研究人员首先描述的Joaquim Costa Ribeiro。

驻极体也可以通过嵌入内的电介质使用过量负电荷。制造的粒子加速器，或由绞合使用上的电荷，或附近，所述表面的高电压 的电晕放电，这个过程被称为电晕充电。驻极体中的过量电荷呈指数衰减。衰减常数是材料的相对的函数的介电常数和其体积电阻率。具有极高电阻率的材料（例如PTFE）可能会保留数百年的过量电荷。大多数商业生产的驻极体是基于机加工成薄膜的含氟聚合物（例如无定形聚四氟乙烯）。

驻极体材料已经发现了商业和技术兴趣。例如，它们用于驻极体麦克风和复印机中。它们还用于某些类型的空气过滤器，静电收集灰尘颗粒，驻极体离子室中以测量电离辐射或ra以及振动能量收集。