Нагреватель из виннокислого калия .

1. Введение Целью данной курсовой работы является систематизация, расширение и закрепление теоретических знаний по дисциплине «Материалы и элементы электронной техники» и получение навыков применения полученных знаний на примере решения конкретной инженерно-расчетной задачи электронного приборостроения, а также приобретения навыков самостоятельной работы и анализа полученных результатов. [1] Принцип действия нагревателя из виннокислого калия основан на электрокалорическом эффекте. Данная курсовая работа предполагает литературный обзор по данной теме, а также по пироэлектрическому эффекту, с которым неразрывно связан электрокалорический эффект, и решение конкретно поставленной инженерно-расчетной задачи «Нагреватель из виннокислого калия». 2. Основная часть 2.1. Литературный обзор Электрокалорический эффект является обратным пироэлектрическому, поэтому целесообразно начинать рассмотрение теории именно с пироэлектрического эффекта. Далее будут изложены теоретические основы ЭКЭ и будет описан открытый в 2006 г. «гигантский электрокалорический эффект». 2.1.1. Пироэлектрический эффект (ПЭЭ) Некоторые кристаллы обладают свойством приобретать электрическую поляризацию при изменении их температуры. То есть в таких кристаллах есть спонтанная поляризация, а нагревание или охлаждение кристалла приводят к ее изменению. Это явление называется пироэлектрическим эффектом (ПЭЭ). В действительности приобретенный таким образом электрический момент не сохраняется, ибо ввиду того, что кристалл не является идеальным непроводником, момент нейтрализуется в результате миграции зарядов к поверхности кристалла. [2,3] Пироэлектрики, у которых направление спонтанной поляризации можно изменить внешним полем, выделяют в особый класс мягких пироэлектриков, или сегнетоэлектриков. Каждая элементарная ячейка в пироэлектрическом кристалле имеет диполи с нескомпенсированным электрическим моментом p: где q – заряд, l – расстояние между равными, противоположными по знаку зарядами. Если диполи ориентированы одинаково, то кристалл оказывается электрически поляризованным. Спонтанная поляризация диэлектрика на единицу объема определяется как сумма дипольных моментов в единице объема: где P – величина поляризации в расчете на единицу объёма кристалла, V – объём кристалла, pi – дипольный момент отдельных поляризованных участков кристалла. Механизм электрической поляризации диэлектриков определяется разделением "центров тяжести" положительных и отрицательных зарядов [12]. Если кристалл достаточно долго находится при постоянной температуре, то

1. Введение 3
2. Основная часть 4
2.1. Литературный обзор 4
2.1.1. Пироэлектрический эффект (ПЭЭ) 5
2.1.2. Электрокалорический эффект (ЭКЭ) 10
2.1.3. «Гигантский электрокалорический эффект» 13
2.2. Постановка физической задачи и анализ исходных данных 15
2.3. Расчетно-теоретическая часть 17
3. Заключение 21
4. Список использованных источников 22

1. Давыдов В.Н. Материалы и элементы электронной техники: Методические указания по выполнению курсовой работы. – Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2005 – 47 с.
2. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: Мир, 1967.
3. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. СПб: Издательство «Лань», 2001, 368 с.
4. Сулейманов Е.В. Свойства материалов и методы их прогнозирования. Учебно-методический материал по программе повышения квалификации «Физико-химические основы нанотехнологий». Нижний Новгород, 2007, 117 с.
5. Васильев Д.М. Физическая кристаллография. М.: «Металлургия», 1981, 256 с.
6. Струков Б.А. Пироэлектрические материалы: свойства и применения/Соросовский образовательный журнал. 1998, №5, с. 96-101.
7. Булат Л.П. Твердотельные охлаждающие системы/ Интернет-газета «Холодильщик.RU», выпуск 12(48)/2008, с. 1-7.
8. Интернет-ресурс http://livescience.ru/content/view/165/115/
9. Интернет-ресурс http://offline.computerra.ru/2006/630/257562/
10. Флеров И.Н., Михалева Е.А. Электрокалорический эффект и аномальная проводимость сегнетоэлектрика NH4SO4/ Журнал ФТТ, 2008, том 50, вып. 3, с.461-466.
11. Учебно-методическое пособие по курсу «Материалы электронной техники и методы их анализа». Часть 1 – Томск, ТМЦДО, 2000.
12. Струков Б.А. Сегнетоэлектричество в кристаллах и жидких кристаллах: природа явления, фазовые переходы, нетрадиционные состояния вещества/Соросовский образовательный журнал. 1996, №4, с. 81-89.