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电子陶瓷的分类知识

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公司新闻

2021-05-01 13:15:01

来源:宜兴市航中陶瓷科技有限公司

电子陶瓷的分类知识

绝缘装置瓷

绝缘装置瓷简称装置瓷,具有优良的电绝缘性能,用作电子设备和器件中的结构件、基片和外壳等的电子陶瓷。绝缘装置瓷件包括各种绝缘子、线圈骨架、电子管座、波段开关、电容器支柱支架、集成电路基片和封装外壳等。对这类瓷的基本要求是介电常数ε低,介质损耗tanδ小,绝缘电阻率ρ高,击穿强度E大,介电温度特性和频率特性好。此外,还要求有较高的机械强度和化学稳定性。

在这类电子陶瓷中以滑石瓷和氧化铝瓷应用广。它们的主晶相成分分别为及。滑石瓷的电绝缘性优良且成本较低,是用于射电频段内的典型高频装置瓷。氧化铝瓷是一类电绝缘性更佳的高频、高温、高强度装置瓷。其电性能和物理性能随三氧化二铝含量的增多而提高。常用的有含75%、95%、99%三氧化二铝的高铝氧瓷。在一些要求极高的集成电路中,甚至还使用三氧化二铝含量达99.9%的纯刚玉瓷,其性质与蓝宝石单晶相近。高铝氧瓷,尤其是纯刚玉瓷的缺点是制造困难,烧成温度高、价格贵。


电容器瓷

这是一种用作电容器介质的电子陶瓷。这类陶瓷用量大、规格品种也多。主要的有高频、低频电容器瓷和半导体电容器瓷。

高频电容器瓷属于Ⅰ类电容器瓷,主要用于制造高频电路中的高稳定性陶瓷电容器和温度补偿电容器。构成这类陶瓷的主要成分大多是碱土金属或稀土金属的钛酸盐和以钛酸盐为基的固溶体。

半导体电容器瓷

半导体电容器瓷利用半导体化的陶瓷外表面或晶粒间的内表面(晶界)上形成的绝缘层为电容器介质的电子陶瓷。其中利用陶瓷晶界层的介电性质而制成的边界层电容器是一类新型的高性能、高可靠的电容器,它的介电损耗小、绝缘电阻及工作电压高。这种陶瓷的视在介电常数极高(可达105以上)、介质损耗小(小于1%)、体电阻率高(高于1011欧·厘米)、介质色散频率高(高于1吉赫)、抗潮性好,是一种高性能、高稳定的电容器介质。

铁电陶瓷

铁电陶瓷功能多、用途广。利用其压电特性可以制成压电器件,这是铁电陶瓷的主要应用,因而常把铁电陶瓷称为压电电子陶瓷。利用铁电陶瓷的热释电特性(在温度变化时,因极化强度的变化而在铁电体表面释放电荷的效应)可以制成红外探测器件,在测温、控温、遥测、遥感以至生物、医学等领域均有重要应用价值。典型的热释电陶瓷有钛酸铅(PbTiO3)等。利用透明铁电陶瓷PLZT(掺镧的钛锆酸铅)的强电光效应(通过外加电场对透明铁电陶瓷电畴状态的控制而改变其光学性质,从而表现出电控双折射和电控光散射的效应),可以制成激光调制器、光电显示器、光信息存储器、光开关、光电传感器、图像存储和显示器,以及激光或核辐射防护镜等新型器件。

半导体陶瓷

陶瓷半导体化的方法主要有强制还原法和施主掺杂法(亦称原子价控法)两种。两种方法都是在陶瓷的晶体中形成离子空位等缺陷,从而提供大量导电电子,使陶瓷中的晶粒成为某种类型(通常是N型)的半导体。而这些晶粒之间的间层为绝缘层或另一类型(P型)的半导体层。

半导体电子陶瓷种类很多,其中包括利用半导体瓷中晶粒本身性质制成的各种负温度系数热敏电阻;利用晶界性质制成的半导体电容器、ZnO压敏电阻器、BaTiO3系正温度系数热敏电阻器、CdS/Cu2S太阳能电池;以及利用表面性质制成的各种陶瓷型湿敏电阻器和气敏电阻器等。表2列出典型的传感器用半导体陶瓷。

CdS/Cu2S系光电陶瓷不同于上表所列的利用绝缘晶界层性质的半导体瓷,它所利用的是N型CdS与P型Cu2S晶界层之间的PN异质结的光伏效应。用它制成的陶瓷太阳能电池,可以作为无人值守台站的电源,也可作为电子仪器中的光电耦合器件。

离子陶瓷

离子陶瓷是由离子导电的电子陶瓷。具有快速传递正离子的特性。典型代表是β-Al2O3瓷。这种陶瓷在300℃下离子电导率可达0.1/(欧·厘米),可用来制作较经济的高比率能量的固体电池,还可制作缓慢放电的高储能密度的电容器。它是有助于解决能源问题的材料。


keyword:电子陶瓷

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