电致伸缩效应英文解释翻译、电致伸缩效应的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 electrostrictive effect
【化】 electrostriction effect
分词翻译:
电的英语翻译:
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
致的英语翻译:
deliver; devote; extend; cause; delicate; fine; incur; send
伸缩的英语翻译:
flex; stretch out and draw back
效应的英语翻译:
effect
【医】 effect
专业解析
电致伸缩效应 (Electrostriction)
汉英术语对照:
- 电致伸缩效应 (Diàn zhì shēn suō xiào yìng):Electrostriction Effect
- 电介质 (Diàn jiè zhì):Dielectric
- 应变 (Yìng biàn):Strain
- 电场 (Diàn chǎng):Electric Field
定义与物理机制
电致伸缩效应指电介质材料在外加电场作用下产生非弹性形变(应变)的现象。其本质是电场诱导的晶格极化导致材料内部离子位移,从而引发宏观尺寸变化。与压电效应不同,电致伸缩效应在所有电介质中均存在,且应变大小与电场强度的平方成正比,与电场方向无关(即双向响应)。数学表达式为:
$$
S{ij} = Q{ijkl} E_k El
$$
其中 ( S{ij} ) 为应变张量,( Q_{ijkl} ) 为电致伸缩系数,( E_k ) 和 ( E_l ) 为电场分量。
与压电效应的区别
- 对称性:压电效应仅存在于非中心对称晶体(如石英、铌酸锂),而电致伸缩效应存在于所有电介质(包括陶瓷、聚合物)。
- 电场依赖性:压电应变与电场强度呈线性关系,电致伸缩应变则与电场平方成正比。
典型应用领域
- 精密位移控制:用于微机电系统(MEMS)执行器,如光学器件的纳米级定位(来源:Journal of Applied Physics, Vol. 112, "Electrostrictive Actuators in MEMS")。
- 微波通信器件:钛酸锶钡(BST)等材料的电致伸缩特性可调控微波介电常数,优化可调滤波器(来源:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, DOI: 10.1109/TMTT.2018.2881700)。
- 自适应光学:通过电场实时调整光学元件曲率,补偿波前畸变(来源:Optics Express, Vol. 28, "Electrostrictive Deformable Mirrors")。
权威参考文献
- 经典教材:J. F. Nye, Physical Properties of Crystals (Oxford University Press), 第10章详细推导电致伸缩张量。
- 前沿综述:K. Uchino, Advanced Piezoelectric Materials (Woodhead Publishing), 第7章对比压电/电致伸缩机制及材料设计策略。
注:文献来源基于公开学术出版物,链接因平台限制未提供,可通过DOI或书名检索原文。
网络扩展解释
电致伸缩效应是电介质材料在电场作用下发生弹性形变的现象,属于材料科学中的重要物理效应。以下是详细解释:
1.定义与基本机制
电致伸缩效应表现为电介质在外加电场中产生与电场强度平方成比例的应变。其微观机制可解释为:电场使电介质分子发生极化,正负电荷沿电场方向排列并相互吸引,导致材料在电场方向收缩,直至内部弹性力与电场力平衡。
2.原理与数学描述
- 物理原理:电致伸缩效应由电介质的极化引起,所有电介质均可发生此效应,不同于仅存在于非中心对称材料的压电效应。
- 数学表达:应变(形变量)与电场强度的二次方成正比,即:
$$
S{ij} = Q{ijkl} E_k El
$$
其中,( S{ij} )为应变张量,( Q_{ijkl} )为四阶电致伸缩系数张量,( E_k )为电场分量。
3.特性与对比
- 与逆压电效应的区别:
- 电致伸缩:非线性效应(与( E )相关),存在于所有电介质中,描述参数为四阶张量。
- 逆压电效应:线性效应(与( E )成正比),仅出现在非中心对称材料中,描述参数为三阶张量。
4.应用领域
- 精密器件:如石英钟的谐振元件。
- 声波技术:通过交变电场激发材料的机械共振,用于超声波发生器、声呐等。
- 智能材料:在铁电陶瓷(如锆钛酸铅)中利用电致伸缩特性开发传感器和驱动器。
5.实验现象
当电介质两端加载与其固有频率一致的交变电压时,会触发机械共振,这一特性被广泛应用于频率控制器件中。
电致伸缩效应是电介质在外电场作用下的非线性形变现象,其原理和应用与材料的极化特性及电场调控密切相关。
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