ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые проведен комплекс экспериментов по исследованию взаимосвязи процессов переключения и саморазогрева образцов керамики на основе цирконата-титаната свинца и монокристаллов твердых растворов ниобата бария-кальция.

2. Показана независимость макроскопического механизма процессов переключения от типа материала. Установлено существование корреляции между частотными зависимостями переключаемой поляризацией и температуры саморазогрева. Для всех исследуемых материалов на частотных зависимостях присутствуют три области. Первая область соответствует частным петлям диэлектрического гистерезиса и линейному росту температуры с увеличением частоты; вторая - максимальным температурам саморазогрева и максимальным значениям переключаемой поляризации; третья характеризуется экспоненциальным спадом переключаемой поляризации с ростом частоты и одновременным снижением температуры саморазогрева.

3. Установлено, что разогрев образцов происходит только в процессе формирования петли диэлектрического гистерезиса. Выявлено наличие критической частоты электрического поля, при которой разогрев материалов происходит до температуры, достаточной для эволюции петли диэлектрического гистерезиса из частной в полную. Значения критической частоты в общем случае различны и зависят от типа материала, его геометрических размеров, амплитудного значения напряженности электрического поля и формы сигнала.

4. На основе аппроксимации экспериментальных данных получено аналитическое выражение для описания уменьшения переключаемой поляризации с ростом частоты электрического поля, соответствующее экспоненциальному закону. Определено максимально возможное значение переключаемой поляризации монокристаллов CBN32 и

керамики ЦТС-19 для заданных значений напряженности поля и формы сигнала. Отношение переключаемой поляризации к максимально возможной зависит как от типа материала, так и от амплитудного значения напряженности электрического поля и формы сигнала. Для CBN32 он составляет 0.84; для ЦГС-19 в синусоидальном поле амплитудой 850 В/мм - 0.64, в импульсных полях в форме меандра - 0.77 (при E_m = 850 В/мм), 0.49 (E_m = 700 В/мм) и 0.32 (E_m = 600 В/мм).

5. Выявлено влияние внутренней структуры (размера зерен) керамики ЦТС на макроскопические характеристики процессов переключения и саморазогрева в переменном электрическом поле.

6. Предложен способ оценки теплоемкости единицы объема сегнетоэлектрических материалов по величине тепловой энергии, генерируемой образцами в процессе саморазогрева. Полученные данные имеют хорошее согласие с литературными данными как для монокристалла CBN32, так и для керамики ЦТС-19.