電聲基礎(chǔ)知識(shí)--駐極體的概念

這一期的電聲基礎(chǔ)知識(shí)我們講一講駐極體的概念。駐極體是一種能長(zhǎng)期保持極化狀態(tài)的電介質(zhì)，如果同“永磁體”相類比，駐極體就是“永電體”。

早在1890年前后，英國(guó)物理學(xué)家亥維賽為了描述長(zhǎng)期磁鐵的電類似物而創(chuàng)造了“Electret”（駐極體）一詞。

1920年，日本的江口元太郎在研究油類、蠟類物質(zhì)的電傳導(dǎo)機(jī)理時(shí)，將巴西棕櫚蠟（伽羅吧蠟）和松香等量混合，熔融后施加高壓靜電場(chǎng)，并在高壓作用下讓其冷卻固化。撤出電壓之后，發(fā)現(xiàn)跟電極相接的兩個(gè)面上有正負(fù)電荷存在，并且在物質(zhì)的內(nèi)部也能觀察到它們。還發(fā)現(xiàn)：最初，跟正電極相接的面帶負(fù)電荷，跟負(fù)電極相接的面帶正電荷，格曼特認(rèn)為這有異種電荷的含義，取名為異號(hào)電荷，但是數(shù)日之后會(huì)反號(hào)，跟正電極相接的面帶正電荷，跟負(fù)電極相接的面帶負(fù)正電荷，有同種電荷的含義，故稱為同號(hào)電荷。當(dāng)把它放在空氣中受X光照射以及用水或其他有機(jī)溶劑洗滌時(shí)，他的表面電荷會(huì)一度消失。當(dāng)把兩面短路并使之干燥，電荷還會(huì)恢復(fù)，并半長(zhǎng)期的將電荷保存下來，再者，如果沿垂直于外加電場(chǎng)方向的面將它分為兩半，切口處會(huì)出現(xiàn)等量的同號(hào)電荷，正好跟人們的將長(zhǎng)期磁體的薄片分割成兩半后出現(xiàn)的結(jié)果同樣，這樣亥維賽才將這種跟磁鐵相類似的、能保持外部長(zhǎng)期電極化的物質(zhì)取名為駐極體。

為了解釋江口所發(fā)現(xiàn)的駐極體現(xiàn)象的生成機(jī)理，從日本到其他國(guó)家，有許多有關(guān)方面的研究，不過由于現(xiàn)象極為復(fù)雜，至今還不能完全解釋清楚，20世界60年代后，更多的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)移到合成高分子物質(zhì)的駐極體上面。由于新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和研究手段的改進(jìn)，目前駐極體的應(yīng)用已經(jīng)深入到各個(gè)部門，這是由于它不能像電池這樣從中取出電流來，然而由他提供電壓是可以辦得到的。同時(shí)又因?yàn)樗w積小、重量輕、集成化高，所以有較廣泛的用途，和美好的應(yīng)用前景，它除了通常所熟知的制成電聲換能器（傳聲器、送話器、受話器、揚(yáng)聲器、拾音器）外，還可以用在公交、軍事、科研、醫(yī)學(xué)和航天等許多部門，如高壓電動(dòng)機(jī)、高壓發(fā)電機(jī)，靜電計(jì)，經(jīng)典顯示設(shè)備，激光聚焦系統(tǒng)，振動(dòng)計(jì)，引爆裝置，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，輻射劑量計(jì)，空氣過濾器和人造心血管系統(tǒng)等。

如今已經(jīng)可以用各種物理方法將電介質(zhì)制備成駐極體，這些方法共有6種：

1、熱駐極體：將電介質(zhì)加熱到熔點(diǎn)附近，一邊往電介質(zhì)上加直流高壓電，一邊讓電介質(zhì)徐徐冷卻至室溫，撤除電壓后就得到熱駐極體。

2、電駐極體：電介質(zhì)在室溫下受電暈放點(diǎn)的直流高壓作用可以得到。

3、光駐極體：將光電導(dǎo)性物質(zhì)在一定的光照下，同時(shí)加上比較低的直流電壓制成。

4、放射性駐極體：讓電介質(zhì)收到γ涉嫌或者電子射線等在放射照射而得到。

5、磁駐極體：特定的電介質(zhì)，例如巴西棕櫚蠟等，在熔融狀態(tài)下受到強(qiáng)靜磁場(chǎng)作用，慢慢冷卻后就得到了磁駐極體。

6、壓力駐極體：將各種合成高分子物質(zhì)在高溫加壓形成之際，使其受外力作用使分子產(chǎn)生變形得到。

現(xiàn)在關(guān)于這些方面的研究日益增加，這里僅僅以駐極體電容傳聲器為主，他屬于高分子的熱駐極體。