Пьезоэлектрические и оптические текстуры
Пьезоэлектрические текстуры были впервые получены А. В. Шубниковым из сегнетовой соли элементарным способом. На кипящей водяной бане расплавляют определенное количество сегнетовой соли и доводят температуру расплава до 100°С. В изредка перемешиваемый расплав помещают жесткую цилиндрическую кисть диаметром 10—15 мм или уплощенную кисть шириной 15—20 мм. После того как кисть примет температуру расплава, последний наносится ею на специально подготовленную поверхность, в качестве которой может быть использована металлическая сетка, сплошная металлическая предварительно очищенная поверхность, натянутая на кольцо марля и т. д. Расплав наносится обычно прямолинейными штрихами, непрерывно продолжающимися от края до края поверхности в одном направлении. Начало кристаллизации замечается по изменению блеска поверхности расплава, и тогда до ее завершения расплав наносить прекращают. Затем новая порция расплава наносится на поверхность такими же штрихами, но в противоположном направлении. За каждый прием наращивается слой толщиной в 0,1 мм. Так приготавливаются из сегнетовой соли текстуры первого рода. Приготовление игольчатых текстур второго рода отличается тем, что делают штрихи по всевозможным пересекающимся прямым. В таком случае игольчатые кристаллы располагаются параллельно плоскости, обрабатываемой кистью.
Пьезоэффект в приготовленных таким образом текстурах достигает своего максимального значения не сразу, а спустя несколько суток. За это время происходит расстекловывание межкристаллической аморфной массы, остающейся после нанесения расплава, наряду с мелкими игольчатыми кристаллами микроскопических (размеров, что приводит к возрастанию электропроводимости текстуры и ее пьезоэффекта.
А. В. Шубниковым было дано обоснование возможности существования пьезоэлектрических текстур и их классификации. Пьезоэлектрическими (свойствами обладают три ацентрических типа текстур, принадлежащих к группам симметрии ∞ ∞*m; ∞ : 2. Различают полярные и неполярные пьезоэлектрические текстуры.
Оптические текстуры, или поляроиды, впервые открыты в Америке Лендом. Поляроиды — это пленки, представляющие собой текстуру, состоящую из субмикроокопических иглообразных кристаллов некоторых органических соединений, обычно содержащих иод и ориентированных оптической осью параллельно друг другу. Действие этих пленок основано на неодинаковом поглощении обеих возникающих в результате двойного преломления поляризованных волн. Поляроидные пленки обладают обусловленной сильным плеохроизмом способностью поляризовать свет. Поляризация света поляроидами не бывает полной; пропускаемый ими белый свет выходит слегка окрашенным. В этом поляроиды уступают исландскому шпату, поляризующему свет на 100%.
Важно отметить, что оптические текстуры, подобные поляройдам, принципиально неполярны; это означает, что оптические свойства текстур будут одинаковыми, если одноименные концы полярных кристаллов направлены в одну сторону или в противоположные стороны.
Способ изготовления поляроидов аналогичен способу получения пьезоэлектрических текстур.
Ферромагнитные текстуры
Ферромагнитные текстуры представляют собой керамические образцы ферритов. Формула простых ферритов имеет вид M(FeO2)2, где М — любой двухвалентный металл.
Ферромагнитные текстуры применяются как очень ценные ферромагнитные материалы, в частности, в технике сверхвысоких частот.
Современный способ получения ферромагнитных текстур, разработанный К. Г. Хомяковым, называется бездиффузионным. Он полностью вытеснил прежний метод, по которому окислы различных металлов перемалывают в шаровых мельницах, смешивают и обжигают. Многие операции повторяют по несколько раз в целях лучшего перемешивания окислов друг с другом.
Согласно новой методике, из водных растворов сульфатов тех металлов, которые должны входить в состав феррита, путем химической реакции получают изоморфный твердый раствор солей, из которого под воздействием высокой температуры удаляются летучие примеси. Такой полуфабрикат спрессовывают и спекают в электропечах. Полезный выход продукции составляет почти 100%, тогда как предшествующий ему керамический метод давал в лучшем случае лишь 25%.
Электреты
Электрет представляет собой текстуру из дипольных элементов, размеры которых имеют порядок нескольких ангстрем. Электрические оси диполей расположены в пространстве параллельно друг другу, т. е. одноименными концами в одну сторону. Благодаря этому электрет обладает постоянным электрическим моментом подобно магниту — среде, обладающей постоянным магнитным моментом.
Электреты впервые были получены и описаны японским физиком Эгучи. Получаются они при затвердевании расплавленного воска и различных смол в сильном постоянном электрическом
поле. Ось электретной текстуры, т. е. ось симметрии бесконечного порядка, совпадает по направлению с ориентирующим электрическим полем.
Электреты обладают пиро- и пьезоэлектрическими свойствами. В отличие от пьезоэлектрической текстуры ось электрета должна быть обязательно полярным направлением.