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电介质陶瓷讲解学习

入一些外加剂。如: 粘土---为增加塑性及降低烧结温度。 碱土金属氧化物---改善滑石瓷的电性能。 硼酸盐---大幅度降低烧结温度。 氧化锆和氧化锌---提高材料机械强度。
5.2非铁电电容器陶瓷
• 5.2.1温度补偿电容器陶瓷 高频温度补偿电容器陶瓷的介电系数在650以下,介电常数 的温度系数较小,而且可通过组成的调整,使介电常数的 温度系数灵活地变化。介电常数的温度系数常为负值,用 来补偿回路中电感的正温度系数,使回路的谐振频率保持 稳定。 a金红石瓷 金红石瓷是一种利用较早的高介电材料,其主晶相为金红 石(TiO2)TiO2的活性、晶粒大小及烧结温度与于烧温度 有关。另外加入的高龄土、膨润土一方面可增加可塑性, 另一方面降低烧结温度。
4.电介质陶瓷陶瓷生产工艺、性能及应用
• 4.1电绝缘陶瓷的生产特点
另外,对于绝缘陶瓷还要求低介电损耗,陶瓷损耗的 主要 来源是漏导损耗、松弛质点的极化损耗及结构损耗。因此 ,降低材料的介电损耗主要从降低漏导损耗和极化损耗入 手:
① 选择合适的主晶相。② 在改善主晶相性质时尽量避免产 生缺位固溶体或填隙固溶体,最好形成连续固溶体。③ 尽量减小玻璃相含量。④ 防止产生多晶转换,因为多晶 转变时晶格缺陷多,电性能下降,损耗增加。⑤ 注意烧 结气氛,尤其对含有变价离子的陶瓷的烧结。⑥ 控制好 最终烧结温度,使产品“正烧”。
• 3.1电绝缘陶瓷
电绝缘陶瓷又称为装置陶瓷,是在电子设备中作为安装、 固定、支撑、保护、绝缘、隔离及连接各种无线电子原件 及器件的陶瓷材料。
具有以下性质:a高的体积电阻率;b介电常数小;c高频电 场下的介电损耗要小;d机械强度高;e良好的化学稳定性
3.电介质陶瓷的分类
• 3.2电容器陶瓷 根据陶瓷电容器所采用陶瓷材料的特点,电容器分为温度
电介质陶瓷
2.电介质陶瓷的一般特性
• 2.1电绝缘与极化
电介质陶瓷中的分子正负电荷彼此强烈地束缚,在 弱电场的作用下,虽然正电荷沿电场方向移动, 负电荷逆电场方向移动,但它们并不能挣脱彼此 的束缚而形成电流,因而具有较高的体积电阻率 ,具有绝缘性。由于电荷的移动,造成了正负电 荷中心不重合,在电介质陶瓷内部形成偶极距, 产生了极化。
5.电介质陶瓷举例
• 5.1镁质瓷
• 镁质瓷是以含MgO的铝硅酸盐为主晶相的陶瓷。按照瓷 坯的主晶相不同,它可分为以下四类:滑石瓷、镁橄榄石 瓷、尖晶石瓷及董青石瓷。滑石瓷用于一般高频无线电设 备中,如雷达、电视机常用它来制造绝缘零件。镁橄榄石 瓷的介质损耗低,比体积电阻大,可作为高频绝缘材料。 董青石瓷上午膨胀系数很低,热稳定性好,用于要求体积 不随温度变化、耐热冲击的绝缘材料或电热材料。
• 4.1电绝缘陶瓷的生产特点
通常陶瓷材料的导电机制为离子导电。离子导电又可分为本征离子导电 、杂质离子导电和玻璃离子导电。要获得高体积电阻率的陶瓷材料, 必须在工艺上考虑以下几点;
① 选择体积电阻率高的晶体材料为主要相。② 严格控制配方,避免杂 质离子,尤其是碱金属和碱土金属离子的引入,在必须引入金属离子 时,充分利用中和效应和压抑效应,以降低材料中玻璃相的电导率。 ③ 由于玻璃的电导活化能小,因此应尽可能控制玻璃相的数量,甚至 达到无玻璃相烧结。④ 避免引入变价金属离子,以免产生自由电子和 空穴,引起电子式导电,使电性能恶化。⑤ 严格控制温度和气氛,以 免产生氧化还原反应而出现自由电子可空穴。⑥ 当材料中已引入了产 生自由电子或空穴的离子时,可引入另一种产生空穴或自由电子的不 等价杂质离子,以消除自由电子和空穴,提高体积电阻率这种方法称 作杂质补偿。
、低介电常熟和低介电损耗。除此之外,还要求具有一定 的机械强度。 陶瓷材料是晶相、玻璃相及气相组成的多相系统,其电学 性能主要取决于晶相和玻璃相的组成和结构,尤其是晶界 玻璃相中的杂质浓度较高,且在组织结构形成连续相,所 以陶瓷的电绝缘性和介电损耗性主要受玻璃相的影响。
4.电介质陶瓷陶瓷生产工艺、性能及应用
3.电介质陶瓷的分类
• 3.2电容器陶瓷
• 用于制造电容器的陶瓷材料在性能上有如下要求; • ①介电常数应尽可能高。介电常数越高,陶瓷电容器的
体积可以做得越小。 • ②在高频、高温、高压以及其它恶劣环境下稳定可靠。 • ③介质损耗角正切值小。这样可以在高频电路中充分发挥
作用,对于高功率陶瓷电容器,能提高无功功率。 • ④比体积电阻高于1010Ωm,这样可保证在高温下工作 • ⑤高的介电强度,陶瓷电容器在高压和高功率条件下,往
往由于击穿而不能工作。因此提高它的耐压性能,对充分 发挥陶瓷的功能有重要的作用。
3.电介质陶瓷的分类
• 3.3压电陶瓷
• 概念: 压电效应 、热释电效应、铁电效应 • 电介质陶瓷中的第三大类即为压电陶瓷,它包括压电陶瓷
、热释电陶瓷和铁电陶瓷三种。
4.电介质陶瓷陶瓷生产工艺、性能及应用
• 4.1电绝缘陶瓷的生产特点 电绝缘陶瓷的性能,主要强调三个方面,即高体积电阻率
补偿,温度稳定,高介电常数和半导体系四种类型。
若按制造这些陶瓷电容器的材料性质也可分为四大类。第 一类为非铁电电容器陶瓷,其特点是高频损耗小,在使用 的温度范围内介电常数随温度变化而呈线性变化。因此又 称热补偿电容器陶瓷。第二类为铁电电容器陶瓷,其特点 是介电常数呈非线性且值高。又称强介电常数电容器陶瓷 。第三类为反铁电电容器陶瓷。第四类为半导体电容器陶 瓷。
5的高频装置瓷之一。由于膨 胀系数大,热稳定性差,耐热性低,常用于机械强度及耐 热性无特殊要求之处。滑石为层状结构,滑石粉为片状, 有滑腻感,易挤压成型,烧结后尺寸精度高,制品已进行 研磨加工,价格低廉。
滑石瓷的配方 主要原料是滑石。为改进生坯加工性能及瓷件质量,常引
2.电介质陶瓷的一般特性
• 2.2极化与介电损耗 电介质陶瓷的另一特性是介电损耗。任何电介质在
电场作用下,总会或多或少的把部分电能转变成 热能使介质发热,在单位时间内因发热而消耗的 能量称为损耗功率或简称介电损耗。
3.电介质陶瓷的分类
• 电介质陶瓷在静电场或交变电场中使用,评价其特性主要 指标有体积电阻率、介电常数和介电损耗等参数。根据这 些参数的不同,可把电介质陶瓷分为电绝缘陶瓷即装置陶 瓷和电容器陶瓷。按性质分别称为压电陶瓷、热释电陶瓷 和铁电陶瓷。
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