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電子陶瓷
閱讀�11838時間�2010-09-26 14:40:25

  電子陶瓷(electronic ceramic)在電子工業(yè)中能夠利用電、磁性質(zhì)的陶�。電子陶瓷是通過對表靀晶界和尺寸�(jié)�(gòu)的精密控制而最終獲得具有新功能的陶�。在能源、家用電�、汽車等方面可以廣泛應用�

分類

  電子陶瓷按功能和用途可以分為五類:絕緣裝置�、電容器�、鐵電陶瓷、半導體陶瓷和離子陶��

材料的特�

  在各種精密陶瓷中,以電子陶瓷的應用最多樣,市場也,由於其�(yōu)異的特�,且具有一些特殊的性能,如壓電�、焦電性等,使它在電子工業(yè)上占有一個非常重要的地位,到底是哪些特性呢?分述如下:

  1. 具有范圍極為寬廣的電氣特性:

  金屬是導體,塑膠不導電是一般人耳熟能詳?shù)?,但是陶瓷卻具有極為寬廣的電氣特性,從一般的絕緣�,到半導體,導體、甚至超導體,都有不同的陶瓷具備此功�,且�(fā)展完�。例如朱�(jīng)武博士所研究出的釔鋇銅氧高溫超導體就是陶瓷的一��

  2. 無窮盡的資源

  地表上蘊藏量最多的元素,除了氧之外就是矽和�,而這兩種元素均為陶瓷化合物中的重要成分。因此陶瓷的原料來源可說是取之不盡用之不�,對工業(yè)的大量生�(chǎn)上占一大優(yōu)��

  3. 特殊的物理性質(zhì)

  (a).電性方面:

  部份的電子陶瓷具有壓電性(piezoelectricity�,焦電�(pyroelectricity),鐵電�(ferroelectricity)等特殊性質(zhì),所謂壓電性是在材料上加壓�,產(chǎn)生電流的效應,反之亦然,焦電性則是加溫後�(chǎn)生電�,具有鐵電性會在移去電場後,存在自�(fā)的極化量,這些特殊的物性使得電子陶瓷得以制作許多特殊用途的元件�

  (b).光學方面�

  �(xiàn)今的陶瓷不但可以透光,而且具有許多意想不到的特�,如光的倍頻效應,可以將入射光的頻率加�,也可利用III-V族化合物制造雷射�

  4.的環(huán)境穩(wěn)定�

  陶瓷具有相當�(yōu)良的�(huán)境穩(wěn)定�,比如抗酸抗鹼,耐高溫低�,耐磨耐壓,因此可以應用在相當嚴苛的條件之�,擴大了應用的范��

材料的應�

  由於電子陶瓷具有其獨特且�(yōu)異的特�,因此在電子工業(yè)上被大量的應�,以下就應用的類別,一一的做介紹�

  1. 絕緣陶瓷�

  這可以說是電子陶瓷最早發(fā)展的一�,在電路中作為絕緣之�。例如高壓電塔上的絕緣礙�,在微電子系�(tǒng)中,主要是用來作為積體電路的基版的用途上,氧化鋁是最常用的材�,由於具有比高分子更高的熱傳系數(shù)及更強的機械強度,在IC基版中占有重要地��

  2. 介電陶瓷�

  介電陶瓷是電子陶瓷中�(chǎn)量的一�,主要用在制作電容器,傳�(tǒng)的電容器包括了溫度補償型,高K型與半導型。由於目前電子元件追求小型化,因此將多層的電容做積層的串�,成為積層電容器,大量的以SMT(表面黏著技�(shù))使用在印刷電路版上。而利用陶瓷介電性制成的高頻共振元件,則運用在大哥大電話,衛(wèi)星通訊等高頻通訊的領(lǐng)域,在講究個人通訊的今�,有無窮的潛力。介電陶瓷中的鐵電陶瓷具有極高的介電系數(shù)與自�(fā)性極�,利用其高介電�,可以應用在高容量DRAM(動�(tài)隨機記憶體)的制造中。例�1996年日本三菱公司發(fā)表以BST為基礎的4Gb容量DRAM,具有極高的商業(yè)潛力,利用自�(fā)性極�,可以作為非揮發(fā)性記憶體,未來可能取代硬�,成為大容量IC記憶體的新寵��

  3. 壓電陶瓷�

  由於壓電陶瓷具有機電�(zhuǎn)換的特�,利用它所制成的產(chǎn)品種類相當多,如瓦斯爐的點火器,揚聲�,超音波震蕩�,驅(qū)動器,超音波馬達,都是運用機械能與電能的互換特性所制成。此外還可以制成壓電變壓器與濾波�,應用相當廣�,主要應用的材料是PZT,PMN-PT等材��

  4. 焦電陶瓷�

  利用陶瓷的焦電特�,可以制成紅外線偵測�,用以高溫計、輻射計、警報系�(tǒng)、與熱影像等用途上�

  5. 磁性陶瓷:

  簡單的說,磁性陶瓷就是可以具有磁性的陶瓷。有磁性的物質(zhì)很多,但是由於陶瓷所具有的磁性強度是別的材料所難以比擬�,因此大量的被用在制作電感或變壓器的磁蕊,磁性記憶材料(如軟硬碟或磁帶上的涂膜),各種微波元件,與揚聲器、馬達等等�

  6. 電光陶瓷�

  電光陶瓷是指當改變加於其兩端的電壓時,可以控制通過他的光線的型�(tài),例如PLZT,可以用來制作光�(diào)變器,或使光左右掃瞄的偏光器�

  7. 半導性陶瓷:

  雖然一般的陶瓷是絕緣體,但是經(jīng)過適�?shù)奶幚?,也可以具有半導的性質(zhì),具有半導性的陶瓷可以有許多的用�,例如氧化鋅與數(shù)種適�?shù)奶砑游锟梢灾瞥勺冏杵?,由於它具有吸收突波的特�,可以用來保護電子元�,防止突波的破壞。有些半導性陶瓷的導電性因溫度的不同變化很�,可以用來量測溫度,以PTC(正溫度系數(shù))陶瓷做加熱器具有自動控溫的特能,如近來常見的陶瓷暖爐,就是一�。此外半導性陶瓷還可以做濕度或氣體感測�,具有元件簡�,但靈敏度高的特��

  8. 超導陶瓷�

  所謂超導現(xiàn)�,是指在某一臨界溫度下物體電阻為零的�(xiàn)象。利用超導現(xiàn)象可以用來作為電力輸送與超導磁鐵之用,雖然許多物�(zhì)在接�0K的溫度都具有超導性,但陶瓷超導體的臨界溫度極�,在液態(tài)氮冷卻的情況下就可以呈現(xiàn)超導�(xiàn)�,大幅降低冷卻成本,是明星像的超導材��

應用�(fā)展趨�

  具有更薄更小尺寸的片式壓電陶瓷頻� 元器件;頻率更高的壓電陶瓷諧振器;具有更高頻率精�,更�(yōu)異頻率穩(wěn)定�,可靠性更高的壓電陶瓷頻率元器�;具有優(yōu)異的耐熱�,能適用無鉛回流焊需要的片式陶瓷頻率元器�;不含或少含有毒、有害元素的片式壓電陶瓷頻率元器件的應用會受到關(guān)��

  壓電陶瓷換能器產(chǎn)生的超聲波處理廢水及有毒水。具有徑向尺寸小、輸出力矩大、可控性強等特點的超聲電機;防�、測�、汽車防�、遙控開�(guān)和機器人測距離等超聲傳感�;伺服位移制動器、光學應變鏡、應變光�、超精密導向機構(gòu)、切磨誤差補償制動器、油壓伺服閥等應特別�(guān)��

維庫電子�,電子知識,一查百��

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