无机材料物理性能.doc

期末复习题参考答案一、填空2.克劳修斯莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。3固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。4格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。5电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。6复介电常数由实部和虚部这两部分组成，实部与通常应用的介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。7无机非金属材料中的载流子主要是 电子 和 离子 。8广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。9设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为I0（1-m）2x。10对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y=11设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为ql。12裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。13.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。14考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。15当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是 声子热导 。16在应力分量的表示方法中，应力分量,的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。17电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。18原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。19.按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。22.铁电体是具有 自发极化 且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。二、名词解释自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点 所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种 极化机制为自发极化。断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决 于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影 响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变 弹性能等。滞弹性：当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定 的时间，这种与时间有关的弹性称为滞弹性。格 波：处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结 果，这种波称为格波，格波的一个特点是，其传播介质并非 连接介质，而是由原子、离子等形成的晶格。电介质：指在电场作用下能建立极化的一切物质。电偶极子：是指相距很近但有一距离的两个符号相反而量值相等的电荷。蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的 现象。它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限 之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小 于弹性极限时也能出现。突发性断裂：断裂源处的裂纹尖端所受的横向拉应力正好等于结合强 度时，裂纹产生突发性扩展。一旦扩展，引起周围应力 的再分配，导致裂纹的加速扩展，这种断裂称为突发性断裂。压电效应：不具有对称中心的晶体在沿一定方向上受到外力的作用而 变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表 面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到 不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方 向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当对不具有对 称中心晶体的极化方向上施加电场，晶体也会发生变形， 电场去掉后，晶体的变形随之消失，这种现象称为逆压电 效应，或称为电致伸缩现象。电致伸缩：当在不具有对称中心晶体的极化方向上施加电场时，晶体 会发生变形，电场去掉后，晶体的变形随之消失，这种现 象称为电致伸缩现象，或称为逆压电效应。铁电体：具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。三、问答题1简述KI和KIC的区别。答：KI应力场强度因子：反映裂纹尖端应力场强度的参量。KIC断裂韧度：当应力场强度因子增大到一临界值时，带裂纹的材料发生断裂，该临界值称为断裂韧性。KI是力学度量，它不仅随外加应力和裂纹长度的变化而变化，也和裂纹的形状类型，以及加载方式有关，但它和材料本身的固有性能无关。而断裂韧性KIC则是反映材料阻止裂纹扩展的能力，因此是材料的固有性质。2.简述位移极化和松驰极化的特点。答：位移式极化是一种弹性的、瞬时完成的极化，不消耗能量；松弛极化与热运动有关，完成这种极化需要一定的时间，并且是非弹性的，因而消耗一定的能量。3.为什么金属材料有较大的热导率，而非金属材料的导热不如金属材料好？答：固体中导热主要是由晶格振动的格波和自由电子运动来实现的。在金属中由于有大量的自由电子，而且电子的质量很轻，所以能迅速地实现热量的传递。虽然晶格振动对金属导热也有贡献，但只是很次要的。在非金属晶体，如一般离子晶体的晶格中，自由电子是很少的，晶格振动是它们的主要导热机构。因此，金属一般都具有较非金属材料更大的热导率。4说明图中三条应力-应变曲线的特点，并举例说明其对应的材料。答：受力情况下，绝大多数无机材料的变形行为如图中曲线(a)所示， 即在弹性变形后没有塑性形变(或塑性形变很小)，接着就是断裂， 总弹性应变能非常小，这是所有脆性材料的特征，包括离子晶体 和共价晶体等。在短期承受逐渐增加的外力时，有些固体的变形分为两个阶段，在屈服点以前是弹性变形阶段，在屈服点后是塑性变形阶段。包括大多数金属结构材料如图中曲线(b)所示。橡皮这类高分子材料具有极大的弹性形变，如图中曲线(c)所示，是没有残余形变的材料，称为弹性材料。5如果要减少由多块玻璃组成的透镜系统的光反射损失，通常可以采取什么方法？为什么？答：有多块玻璃组成的透镜系统，常常用折射率和玻璃相近的胶粘起来，这样除了最外和最内的两个表面是玻璃和空气的相对折射率外，内部各界面均是玻璃和胶的较小的相对折射率，从而大大减少了界面的反射损失。6阐述大多数无机晶态固体的热容随温度的变化规律。答：根据德拜热容理论，在高于德拜温度D时，热容趋于常数(25J (Kmo1)，低于D时与T3成正比。因此，不同材料的D是不 同的。无机材料的热容与材料结构的关系是不大的，绝大多数氧 化物、碳化物，热容都是从低温时的一个低的数值增加到1273K 左右的近似于25JKmol的数值。温度进一步增加，热容基本 上没有什么变化。7.有关介质损耗描述的方法有哪些？其本质是否一致？答：损耗角正切、损耗因子、损耗角正切倒数、损耗功率、等效电导率、复介电常数的复项。多种方法对材料来说都涉及同一现象。即实际电介质的电流位相滞后理想电介质的电流位相。因此它们的本质是一致的。8.简述提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施。答：(1)提高材料的强度f，减小弹性模量E。(2)提高材料的热导率。(3)减小材料的热膨胀系数。(4)减小表面热传递系数h。(5)减小产品的有效厚度rm。四、论述题：1何为相变增韧？论述氧化锆增韧陶瓷的机理。答：利用多晶多相陶瓷中某些成分在不同温度的相变，从而增韧的效果，这统称为相变增韧。第二相颗粒相变韧化（transformationtoughening）是指将亚稳的四方ZrO2颗粒引入到陶瓷基体中，当裂纹扩展进入含有t-ZrO2晶粒的区域时，在裂纹尖端应力场的作用下，将会导致t-ZrO2发生tm相变，因而除了产生新的断裂表面而吸收能量外，还因相变时的体积效应（膨胀）而吸收能量，可见，应力诱发的这种组织转变消耗了外加应力。同时由于相变粒子的体积膨胀而对裂纹产生压应力，阻碍裂纹扩展。结果这种相变韧化作用使在该应力水平下在无相变粒子的基体中可以扩展的裂纹在含有氧化锆tm相变粒子的复合材料中停止扩展，如要使其继续扩展，必须提高外加应力水平，具体体现在提高了材料的断裂韧性。3.论述大多数无机非金属材料在常温下不能产生塑性形变的原因。答：无机非金属材料的组成主要是晶体材料，原则上讲可以通过位错的滑移实现塑性变形。但是由于陶瓷晶体多为离子键或共价键，具有明显的方向性。同号离子相遇，斥力极大，只有个别滑移系能满足位错运动的几何条件和静电作用条件。晶体结构愈复杂，满足这种条件就愈困难。另外，陶瓷材料一般呈多晶状态，而且还存在气孔、微裂纹、玻璃相等。其晶粒在空间随机分布，不同方向的晶粒，其滑移面上的剪应力差别很大。即使个别晶粒已达临界剪应力而发生滑移，也会受到周围晶粒的制约，使滑移受到阻碍而终止。所以多晶材料更不容易产生滑移。所以大多数无机非金属材料在常温下不能进行塑性变形。4.用固体能带理论说明什么是导体、半导体、绝缘体，并予以图示。答：根据能带理论，晶体中并非所有电子，也并非所有的价电子都参与导电，只有导带中的电子或价带顶部的空穴才能参与导电。从下图可以看出，导体中导带和价带之间没有禁区，电子进入导带不需要能量，因而导电电子的浓度很大。在绝缘体中价带和导期隔着一个宽的禁带Eg，电子由价带到导带需要外界供给能量，使电子激发，实现电子由价带到导带的跃迁，因而通常导带中导电电子浓度很小。半导体和绝缘体有相类似的能带结构，只是半导体的禁带较窄(Eg小)，电子跃迁比较容易。五、计算题（每题5分，共20分）中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值，并求滑移面的法向应力。5.融熔石英玻璃的性能参数为：E=73Gpa；=1.56J/m2；理论强度th=28Gpa。如材料中存在最大长度为2m的内裂，且此内裂垂直于作用力方向，计算由此导致的强度折减系数。6.一钢板受有长向拉应力350MPa，如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷，长8mm(=2c)。此钢材的屈服强度为1400MPa，计算塑性区尺寸r0及其裂缝半长c的比值。讨论用此试件来求KIC值的可能性。7. 一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：（1）2mm；(2)0.049mm；(3)2m；分别求上述三种情况下的临界应力。设此材料的断裂韧性为1.62MPa.m2。讨论讲结果。（3）8. 8康宁1723玻璃（硅酸铝玻璃）具有下列性能参数：=0.021J/(cms)；=4.610-6/；p=7.0Kg/mm2，E=6700Kg/mm2，=0.25。求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。9.一热机部件由反应烧结氮化硅制成，其热导率=0.184J/(cm.s.)，最大厚度=120mm.如果表面热传递系数h=0.05J/(cm2.s.),假定形状因子S=1，估算可兹应用的热冲击最大允许温差。11.一截面为0.6cm2，长为1cm的n型GaAs样品，设试求该样品的电阻。第 四 章 无机材料的热学性能一、名词：1、格波：材料中相邻质点间的振动存在着一定的相位差，从而使得晶体振动以弹性波的形式在整个材料内传播，弹性波也成为格波。2、声频支：如果振动着的质点中包含频率甚低的格波，质点彼此之间的位相差不大，则称为声频支振动。3、光频支：格波中频率甚高的振动波质点间位相差很大，邻近质点的运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为光频支振动。4、声子：把声频波的量子称为声子。5、光子：电磁辐射的量子，传递电磁相互作用的规范粒子。6、热稳定性：试样在特定的加热条件下，加热期间内一定时间间隔的粘度和其他现象的变化。7、热容：热容是描述材料中分子热运动的能量随温度变化的一个物理量，定义为是物体温度升高1K所需要外界提供的能量。8、热膨胀系数：物体体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀，材料的热膨胀性能可以借助热膨胀系数描述。热膨胀系数包括线膨胀系数和体膨胀系数。 线膨胀系数定义为：ll（l0 T） 体膨胀系数定义为：VV（V0T）导热系数：单位温度梯度下载单位时间通过单位垂直面积的热量。 其单位为W(m2K) 或 J(m2sK)二、问题1、经典理论与量子理论处理热容问题有何不同？ 经典理论认为热容与温度无关，与原子种类无关，是一个常数， CV25（J/Kmol）量子理论质点热振动的能量是量子化的。 爱因斯坦模型与德拜模型理论假设有何不同，得出的结果有何差别？ 爱因斯坦模型的假设是：每个原子都是一个独立的振子，原子之间彼此无关，并且都以相同的角频率振动；德拜模型的假设是把晶体近似为连续介质，声频支的振动也可以近似地看作是连续的，具有从0到wmax的谱带。高于wmax不在声频支而在光频支范围对热容贡献很小，可以忽略不计。 爱因斯坦模型得出的结果是：在高温区域内导出的热容值与经典公式一致，在低温区域计算出的热容值与实验值相比下降太多。导致这一偏差的原因在于爱因斯坦模型的基本假设有问题，实际固体中各原子的振动并不是彼此独立地以同样的频率振动，原子之间有耦合作用，温度较低时尤为显著。德拜模型的结果：在高温时，CV3NK，就是杜隆-珀替定律；在低温时，T0，CV与T3成比例，并迅速趋近于零，这就是著名的德拜T3定律。但对于复杂结构的化合物，德拜模型的理论预测结果预实验结果之间仍然存在偏差，是因为复杂的分子结构往往会导致各种复杂的高频振动耦合，使得德拜模型假设失效。热膨胀的微观机理？ 固体材料热膨胀的物理本质可以归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 、弗仑克尔双原子模型(见书P.97 图4.6) 在热振动过程中，在质点平衡位置r0两侧合力曲线斜率是不等的，也就是说质点在平衡位置两侧时所受到的力并不对称，在这样的受力情况下，质点振动的平衡位置就不在r0处，要向右偏移，从而导致相邻质点间平均距离增加。温度越高，振幅越大，质点在r0两侧受力不对称情况越显著，平衡位置向右移动越多，相邻质点间的平衡距离就增加得越多，以致晶胞参数增大，宏观上表现为晶体的热膨胀。 、位能谷模型（见书P.97 图4.7） 温度在T1时，质点的热振动位置相当于在ra 和rb间变化，位置在A时，r=r0,位能最低，动能最大，在r=ra 和 r=rb 时，动能为零，位能等于总能量。ab的非对称性是的平衡位置不在r0处，而向右偏移，同理，当温度升高时向右偏离的距离更大，这就引起了晶体的热膨胀。如何考虑坯体和釉的膨胀系数匹配问题？ 当选择釉的膨胀系数适当地小于坯体的膨胀系数时，制品的力学强度将得以提高。釉的膨胀系数比坯体小烧成后的制品在冷却过程中表面釉层的收缩比坯体小，使釉层中存在压应力，均匀分布的预压应力能明显地提高脆性材料的力学强度。同时，这一压应力也抑制釉层微裂纹的产生，并阻碍其发展，因而使强度提高。反之，则会在釉层中形成张应力，对强度不利，而且过大的张应力会使釉层龟裂。无机材料热传导机制？分析影响热导率的因素？ 固体中的导热主要是由晶格振动的格波和自由电子运动来实现的。但无机材料中自由电子很少，因此晶格振动的格波是传热的主导机制。格波又分为声频支和光频支两类。 、声子热传导 在导热过程中，温度不太高时，主要是声频支格波起作用。把格波的传播看成是质点-声子运动，就可以把格波与物质的相互作用理解为声子与物质的碰撞，把格波在晶体中遇到的散射看成是声子与晶体中质子的碰撞，把理想晶体中的热阻归结为声子-声子的碰撞。 热导率 =13C(v)vl（v）dv 热容C和自由程l都是声子振动频率v的函数 光子热导 固体中分子、原子和电子的振动、转动等运动状态的改变，会辐射处频率较高的电磁波。在高温时电磁波对热传导影响显著，是因为其辐射能量与温度的四次方成正比。 任何温度下的物体既能辐射出一定频率的射线，也能吸收类似的射线。在热稳定状态下，介质中任一体积单元平均辐射的能量与平均吸收的能量相等，当介质中存在温度梯度时相邻体积间温度高的体积元辐射的能量大，吸收的能量小；温度较低的体积元正好相反，因此产生能量的转移，整个介质中热量从高处传向低处。辐射能的传导率主要取决于光子的平均自由程。 影响热导率的因素：温度：声子平均速度v在低温时可以看做常数，在高温时由于介质松弛产生蠕变，导致介质的弹性模量E迅速下降，v随温度的增大而减小； 声子的体积热容C在低温下与T成正比，在超过德拜温度后趋于一常值； 声子平均自由程l随温度的增高而降低。 低温下l的上限为晶粒的粒度，高温下l的下限为晶格间距。显微结构的影响：晶体结构的影响 晶体结构越复杂晶格振动的非谐性程度愈大，格波受到的散射越大，声子的平均自由程越小，热导率越低。 多晶体与单晶体的热导率 对于同一物质，多晶体的热导率总比单晶体的小，这是因为多晶体的晶粒尺寸小，晶界多，缺陷多，晶界处杂质多，声子更容易受到散射。 化学组成的影响 质点的原子质量越小，密度越小，杨氏模量越大，德拜温度越高，则热导率越大。固溶体的形成同样也会降低热导率，而且取代元素的质量和大小与基质元素相差越大，取代后对结合力改变越大，对热导率的影响越大。 气孔的影响 气孔率的增大总使热导率降低，但是当气孔尺寸增大时，气孔内的气体会因对流而加强传热。6、晶体和非晶体热传导有何不同？为什么？ 非晶体的热导率在所有的温度下都比晶体小，这主要是因为非晶体的声子平均自由程在绝大多数情况下都比晶体小得多。 晶体和非晶体的热导率在高温时比较接近，这主要因为当温度升高到900K以上时，晶体的声子平均自由程已减小到下限值，只有几个晶格间距大小，而其声子热容也都接近3R，光子导热还没有明显的贡献。 非晶体热导率曲线没有热导率的峰值点，这是因为非晶体物质的平均自由程在几乎所有的温度范围内均接近一常数。第7题不考第 六 章 无机材料的电导载流子迁移率的物理意义是什么？载流子在单位电场中的迁移速度。晶体中离子电导分为哪几类？离子电导的微观机制？影响离子电导的因素？离子固有电导：晶体点阵的基本离子的运动。杂质离子电导：由固定较弱的离子的运动造成的。利用晶体能带理论解释导体、绝缘体、半导体导电性的巨大差别？ 根据能带理论，并非所有的价电子都能参与导电，只有导带中的电子或价带顶部的空穴才能参与导电。导体的导带和价带之间没有禁区，电子进入导带不需要能量，因而导电子的浓度很大，但是绝缘体和半导体的导带和价带之间隔着一个禁带Eg，电子由价带跃迁到导带需要能量，因此导带中的导电电子浓度很小。由于半导体禁带宽度较窄，电子跃迁比较容易，因此具有一定的导电性。在描述半导体中的电子在外力作用下，电子运动规律方程中，为什么要引入有效质量的概念，它和真实质量有何不同？为什么说电子有效质量与能带结构有密切联系？ 引入有效质量可以简化外力与电子加速度之间的关系。与真实质量的区别在于，有效质量已经将晶格场对电子的作用包括在内了。详见P178.由m*定义式可知，m*决定于能带的能态，不同能态有不同的有效质量。图6.27晶体中有哪些对电子电导起散射作用的机构？ 晶格散射：温度越高，晶格振动越强，对载流子的散射作用越强。电离杂质散射：电离杂质产生的正负电子对中心对载流子有吸引或排斥作用。费米能级是描述什么的函数？什么是费米能级？本征半导体、n型半导体、p型半导体的费米能级的位置有何不同，为什么会有这样的差别？ 表示能级被电子占据概率的函数F（E）称为费米函数，当能级被电子占据概率为1/2时，所对应的能级为费米能级。本征半导体的费米能级位于导带和价带中间位置。n型半导体是空带中电子电导，费米能级偏向于导带，p型半导体是价带中的空穴电导，费米能级偏向于价带。根据载流子浓度表达式，分析载流子浓度与哪些因素有关？离子电导载流子浓度:温度和解离能P167电子电导载流子浓度：本征半导体：ne=Nexp（-Eg/2kT） n型半导体：ne =(NcNd)1/2exp(-Ei/2kT)p型半导体：ne =(NvNa)1/2exp(-Ei/2kT)分析影响电子电导的因素？温度：电导率对温度的依赖关系主要取决于浓度项，Inn与1/T具体关系见图P186.杂质及缺陷：杂志缺陷；组分缺陷简述p-n结能带图的形成过程？ 当p型半导体和n型半导体相接触，由于p型和n型费米能级不同，因而引起电子的流动，在接触面两侧形成正负电荷积累，产生一定的接触电势差表现在P区整个电子能级向上移动eVd，恰好将Ef的差别拉平，形成热平衡状态。其中存在的电场，对n区电子或P区空穴来说，都是高度为eVd的势垒。试定性描述p-n结在正负偏压时的U-I特性。 正偏压对应的U-I特性满足：I=I0exp(eV/kT)-1,当施加的偏压为负时，p区的的电子和n区的空穴浓度都很低，仅流过极小的电流，不超过-I0,，当负向电压继续增大时，pn结被击穿，电流急剧增大。举例说明无机材料的表面效应和晶界效应？表面效应：半导体表面吸附气体时电导率发生变化。 吸附气体的种类：H2、O2、CO、CH4、H2O等。 晶界效应：压敏效应：ZnO压敏电阻器在某 一临界电压以下，电阻值非常高，可以认为 是绝缘体，当超过临界电压（敏感电压）， 电阻迅速降低，让电流通过。电压与电流是非线性关系。 PTC效应：电阻率随温度升上发生突变，增大了34个 数量级。是价控型钛酸钡半导体特有。电阻率突变温度 在相变（四方相与立方相转变）温度或居里点。定性解释半导体材料中赛贝克效应产生的机理？产生Seebeck效应的主要原因是热端的载流子往冷端扩散的结果。例如p型半导体，由于其热端空穴的浓度较高，则空穴便从高温端向低温端扩散；在开路情况下，就在p型半导体的两端形成空间电荷，同时在半导体内部出现电场；当扩散作用与电场的漂移作用相互抵消时，即达到稳定状态，在半导体的两端就出现了由于温度梯度所引起的电动势温差电动势。自然，p型半导体的温差电动势的方向是从低温端指向高温端，相反，n型半导体的温差电动势的方向是高温端指向低温端，因此利用温差电动势的方向即可判断半导体的导电类型。超导体的特性，什么是Josepphson效应，定性解释Josephson器件的I-V。特性：在液氦甚至液氮的低温下，具有零阻导电现象。Josepphson效应：超导电子能在极薄的绝缘阻挡层中通过。定性解释P212七、八章1.电介质系：在电场作用下，能建立极化的一切物质。2.电介质极化：电介质在电场作用下产生感应电荷的现象。3.极化率：=/Eloc（Eloc为作用在微观质点上的局部电场）介质的极化强度：P=n=nEloc（为各质点的平均偶极矩） P=0E（为电介质极化系数）4.宏观电场E：E=E外+E1（E外为外电场，E1为介质极化电场）局部电场Eloc：Eloc=E1+E2+E3+E外(E2为洛伦兹场，E3为附近极化电场影响)5.克劳修斯-莫索蒂方程：r-1/（r+2）=n/（30）作用和适用范围：建立了宏观量r与微观量之间的关系。此式适用于分子间作用很弱的的气体，非极性液体和非极性固体，以及一些NaCl型离子晶体和具有适当对称的晶体。6.介质的总极化一般包括三个部分：电子极化、离子极化、偶极子间的转向极化。7.电子位移极化：在外电场作用下，原子外围的电子云相对于原子核发生位移形成的极化。8.离子位移极化：离子在电场作用下，偏移平衡位置的移动相当于形成一个感生偶极矩。9.转向极化：转向极化主要发生在极性分子介质中。具有恒定偶极矩0的分子称为极性分子，无外加电场时，这些极性分子的取向在各个方向的几率是相等的。因此就介质整体来看，偶极矩等于零。当极化分子受到外电场时，偶极子发生转向，趋于和外电场方向一致。但热运动抵抗这种趋势，所以体系最后建立一个新的统计平衡在这种状态下，沿外场方向取向的偶极子比和它反向的偶极子的数目多，所以介质整体出现宏观偶极矩。10.离子松弛极化：在完整的离子晶体中，离子处于正常结点（即平衡位置），能量最低，最稳定，离子牢固的束缚在结点上，称为强联系离子。它们在电场作用下，只能产生弹性位移极化，即极化质点仍束缚于原平衡位置附近。但是在玻璃态物质，结构松散的离子晶体中，以及晶体的杂质和缺陷区域，离子本身能量较高，易被活化迁移，称为弱联系离子。弱联系离子的极化可以从一个平衡位置到另一个平衡位置，当去掉外电场时，离子不能回到原来的平衡位置，因而是不可逆的迁移。11.电子松弛极化：由弱束缚电子引起的极化。12.电工陶瓷极化形式分类：（1）主要是电子位移极化的电介质，包括金红石瓷，钙钛矿瓷以及某些含铅陶瓷。（2）主要是离子位移极化的材料，包括刚玉，斜顽辉石为基础的陶瓷以及碱性氧化物含量不多的玻璃。（3）具有显著离子松弛极化和电子松弛极化的材料，包括绝缘子瓷，碱玻璃和高温含钛陶瓷。一般折射率小，结构松散的电介质，如硅酸盐玻璃，绿宝石，堇青石等矿物，主要表现为离子松弛极化；折射率大，结构紧密，内电场大电子电导大的电介质，如含钛陶瓷，主要表现为电子松弛极化。13.介质损耗的形式：（1）位移电流式电容电流：不损耗能量（2）介质极化的建立所造成的电流：极化损耗（3）由介质的电导（漏导）造成的电流：电导损耗14.极化损耗：（1）无惯性极化式瞬时位移极化：无损耗（2）有惯性极化式弛豫极化：