介质工程与光纤技术2008复习20081027.pdf

介质工程与光纤技术 介质工程与光纤技术 2007年 2007年 复习内容 复习内容 概念为主，计算为辅 介质：四大参数的意义及表征，功能转换特性， 材料的基本结构与表征 光纤：光纤的结构与导光机理，光纤的材料特 征与表征，光纤的应用与传感 电介质的分类 电介质的分类 固体：有机聚合物、无机硅酸盐 液体：有机油 气体：空气、SF 等绝缘气体 6 特点：固体以共价键或离子键存在、 化合物游离态 固体电介质 固体电介质 固体电介质分为有机与无机固体介质 在工程电介质中的有机固体介质大多数是高分 子聚合物，常见有聚乙烯（PE ）聚氯乙烯 (PVC)、乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚丙 烯（PP ）、尼龙（PA ）、聚酯（PET ）、环氧 树脂（EP）、橡胶（NR,SR ）、纤维素（带）、 等等，复合材料类型。 无机固体介质大多数是由离子构成： 常见是云母 固体物质的分类 固体物质的分类 固体物质可以按照其中原子排列的有序 程度，分类为晶体固体和非晶体固体。 晶体固体具有长程有序的点阵结构，其 中的组成原子或基元是处于按一定格式 空间排列的状态。 非晶体固体则象液体那样，只在几个原 子间距的量级的短程范围内具有原子有 序的状态。 固体物质的分类 固体物质的分类 按照固体中原子之间结合力的本质（即 化学键）的类型来给固体物质分类，即 把固体物质分为离子晶体、共价晶体、 金属晶体、分子晶体等。 晶体结构 晶体结构 晶格：周期性重复的规则结构 晶体结构包括两方面： 1、重复排列的具体单元，称为基元．包 括其中原子的种类、数量、相对取向及 位置． 2 、基元重复排列的形式，抽象成空间点 阵，称为晶体格子，或简称为晶格，由 布拉维格子的形式来概括．基元以相同 的方式，重复地放置在点阵的结点上． 原 胞 原 胞 原胞(primitive cell)是晶体中体积最小的周 期性重复单元，体积 r r r a Ωa( a •) × Ω=a1·(a2 ×a3) 1 2 3 每个原胞平均只包含一个格点。对有限 大的晶体，所含原胞数和格点数相等 对称性和布拉维格子的分类 对称性和布拉维格子的分类 布拉维格子是按其对称性来分类的．对 称性是指在一定的几何操作下，物体保 持不变的特性 NaCl结构 NaCl结构 布拉维格子是面心立方格子．结构见图 几种常见的晶体结构 几种常见的晶体结构 立方钙钛矿(cubic perovskite)结构．有很 多ABO3化合物属于这种结构。 立方BaTiO3 的结构示意．基元为 Ba:(0,0,0) Ti:(1/2,1/2,1/2) O:(0,1/2,1/2);(1/2,0,1/2);(1/2,1/2,0) 配位数对Ba ，Ti和O分别为12，6和 2．Ba离子周围有12个O离子