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電介�(zhì)陶瓷
閱讀�15176時間�2011-01-25 10:02:39

  電介�(zhì)即是絕緣�,楷體電介質(zhì)陶瓷即是指電阻率大于108�8次方)Ωm的陶瓷材�,能承受較強(qiáng)的電場而不被擊�。陶瓷的介電性能決定于感�(yīng)極化的產(chǎn)生及其隨時間的建� 過程,而介電常�(shù)隨頻率和溫度的變化是決定電介�(zhì)�(yīng)� 的重要因��

一般特�

  1)電絕緣與極�

  電介�(zhì)陶瓷中的分子正負(fù)電荷彼此�(qiáng)烈地束縛,在弱電場的作用�,雖然正電荷沿電場方向移�,負(fù)電荷逆電場方向移�,但它們并不能掙脫彼此的束縛而形成電流,因而具有較高的體積電阻�,具有絕緣性。由于電荷的移動,造成了正�(fù)電荷中心不重合,在電介質(zhì)陶瓷�(nèi)部形成偶極距,產(chǎn)生了極化�

  2)極化與介電損�

  電介�(zhì)陶瓷的另一特性是介電損�。任何電介質(zhì)在電場作用下,總會或多或少的把部分電能轉(zhuǎn)變成熱能使介�(zhì)�(fā)�,在單位時間�(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為損耗功率或簡稱介電損��

性能分類

  電介�(zhì)陶瓷在靜電場或交變電場中使用,評價其特性主要指�(biāo)有體積電阻率、介電常�(shù)和介電損耗等參數(shù)。根�(jù)這些參數(shù)的不�,可把電介質(zhì)陶瓷分為電絕緣陶瓷即裝置陶瓷和電容器陶瓷。按性質(zhì)分別稱為壓電陶瓷、熱釋電陶瓷和鐵電陶瓷�

  1)電絕緣陶瓷

  電絕緣陶瓷又稱為裝置陶瓷,是在電子設(shè)備中作為安裝、固�、支�、保�(hù)、絕�、隔離及連接各種無線電子原件及器件的陶瓷材料。具有以下性質(zhì);a 高的體積電阻�,b 介電常數(shù)� ,c 高頻電場下的介電損耗要小,   d �(jī)械強(qiáng)度高 ,e 良好的化�(xué)�(wěn)定�

  2) 電容器陶�

  根據(jù)陶瓷電容器所采用陶瓷材料的特�,電容器分為溫度補償,溫度穩(wěn)�,高介電常數(shù)和半�(dǎo)體系四種類型�

  若按制造這些陶瓷電容器的材料性質(zhì)也可分為四大�。類為非鐵電電容器陶�,其特點是高頻損耗小,在使用的溫度范圍內(nèi)介電常數(shù)隨溫度變化而呈線性變化。因此又稱熱補償電容器陶�。第二類為鐵電電容器陶瓷,其特點是介電常�(shù)呈非線性且值高。又稱強(qiáng)介電常數(shù)電容器陶瓷。第三類為反鐵電電容器陶�。第四類為半�(dǎo)體電容器陶瓷�

  楷體用于制造電容器的陶瓷材料在性能上有如下要求�

 ?�?nbsp; 介電常數(shù)�(yīng)盡可能高。介電常�(shù)越高,陶瓷電容器� 體積可以做得越小�

 ?�?nbsp; 在高�、高�、高壓以及其它惡劣環(huán)境下�(wěn)定可��

 ?�?nbsp; 介質(zhì)損耗角正切值小。這樣可以在高頻電路中充分�(fā)揮作�,對于高功率陶瓷電容�,能提高無功功率�

  �  比體積電阻高�1010Ωm,這樣可保證在高溫下工作�

 ?�?nbsp; 高的介電�(qiáng)�,陶瓷電容器在高壓和高功率條件下,往往由于擊穿而不能工作。因此提高它的耐壓性能,對充分�(fā)揮陶瓷的功能有重要的作用�

  3)壓電陶�

  概念� 壓電效應(yīng) 、熱釋電效應(yīng)、鐵電效�(yīng)

  電介�(zhì)陶瓷中的第三大類即為壓電陶瓷,它包括壓電陶瓷、熱釋電陶瓷和鐵電陶瓷三��

生產(chǎn)特點

  1)電絕緣陶瓷的生�(chǎn)特點

  電絕緣陶瓷的性能,主要強(qiáng)�(diào)三個方�,即高體積電阻率、低介電常熟和低介電損�。除此之�,還要求具有一定的�(jī)械強(qiáng)度�

  陶瓷材料是晶�、玻璃相及氣相組成的多相系統(tǒng),其電學(xué)性能主要取決于晶相和玻璃相的組成和結(jié)�(gòu),尤其是晶界玻璃相中的雜�(zhì)濃度較高,且在組織結(jié)�(gòu)形成連續(xù)�,所以陶瓷的電絕緣性和介電損耗性主要受玻璃相的影響�

  通常陶瓷材料的導(dǎo)電機(jī)制為離子�(dǎo)�。離子導(dǎo)電又可分為本征離子導(dǎo)�、雜�(zhì)離子�(dǎo)電和玻璃離子�(dǎo)�。要獲得高體積電阻率的陶瓷材�,必須在工藝上考慮以下幾點�

 ?�?選擇體積電阻率高的晶體材料為主要相。② �(yán)格控制配�,避免雜�(zhì)離子,尤其是堿金屬和堿土金屬離子的引�,在必須引入金屬離子�,充分利用中和效�(yīng)和壓抑效�(yīng),以降低材料中玻璃相的電�(dǎo)�。③ 由于玻璃的電�(dǎo)活化能小,因此應(yīng)盡可能控制玻璃相的數(shù)�,甚至達(dá)到無玻璃相燒�(jié)。④ 避免引入變價金屬離子,以免產(chǎn)生自由電子和空穴,引起電子式�(dǎo)�,使電性能惡化。⑤ �(yán)格控制溫度和氣氛,以免產(chǎn)生氧化還原反�(yīng)而出�(xiàn)自由電子可空�。⑥ �(dāng)材料中已引入了產(chǎn)生自由電子或空穴的離子時,可引入另一種產(chǎn)生空穴或自由電子的不等價雜質(zhì)離子,以消除自由電子和空�,提高體積電阻率這種方法稱作雜質(zhì)補償�

  另外,對于絕緣陶瓷還要求低介電損耗,陶瓷損耗的 主要來源是漏�(dǎo)損�、松弛質(zhì)點的極化損耗及�(jié)�(gòu)損耗。因�,降低材料的介電損耗主要從降低漏導(dǎo)損耗和極化損耗入手:

 ?�?選擇合適的主晶相。② 在改善主晶相性質(zhì)時盡量避免產(chǎn)生缺位固溶體或填隙固溶體,形成連續(xù)固溶�。③ 盡量減小玻璃相含量。④ 防止�(chǎn)生多晶轉(zhuǎn)�,因為多晶轉(zhuǎn)變時晶格缺陷多,電性能下降,損耗增加。⑤ 注意燒結(jié)氣氛,尤其對含有變價離子的陶瓷的燒結(jié)。⑥ 控制好最終燒�(jié)溫度,使�(chǎn)品“正燒”�

�(yīng)�

  電介�(zhì)陶瓷已在能源開發(fā)、空間技�(shù)、電子技�(shù)、傳感技�(shù)、激光技�(shù)、光電子技�(shù)、紅外技�(shù)、生物技�(shù)、環(huán)境科�(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的�(yīng)��

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