3
CaSnO
、
3
SrSnO
3
锆酸盐瓷： CaZrO 3
铌铋锌系： ZnO Bi 2O3 Nb 2O5 (烧结温度 900 C )
1. 值不同的原因
有正、负、零，取决于不同温度下质点的极 化程度，也决定于相应温度下单位体积的质点 数。
a、 TiO2、CaTiO3 b、 CaSnO3、CaZrO3 c、 BaO·4TiO2
用这种材料制作的电容器在频率超过一定范 围时衰减幅度很大，因而主要应用于低频电 路或对容量要求不大苛刻的中高频电路。最 为常见的Ⅱ型陶瓷电容器有以下几类特性： Y5V、Y5U、X7R特性。
Ⅲ型陶瓷电容器又被称为半导体陶瓷电容器 ，它是一种利用特殊的显微结构（晶粒或瓷 体半导体，晶界或表面绝缘化）来获取巨大 的宏观效益的高性能陶瓷电容器，用于制作 这类电容器的主要材料有钛酸钡和钛酸锶。 这类电容器的结构类型主要有晶界层（BLC ）和表面阻挡层（SLC）两种。晶界层陶瓷 电容器具有介电常数高（30000～50000）， 使用频率宽（0～ Hz），温度变化率及介电
a TiO2、CaTiO3有强大的局部内电场 Ti4+高价、小半径→离子位移极化→强大的局部
内电场→电子位移极化
[TiO6]八面体 Ei↑→ε很大
T T
n Ei






0
b CaSnO3、CaZrO3等以离子位移极化为主. T↑→n↓（距离↑）→ε↓
损耗相对较小的特点，这种重要的性能优势 使晶界层电容器对于优化电子线路、提高电 路工作频率特性和温度适用范围、改善整机 性能具有重要作用，如容量温度变化率在范 围之内、介质损耗小于的晶界层电容器，在 技术发达国家被广泛用于各种高性能电子仪 器设备中。被晶界层电容器制作的小型大容 量穿心电容器应用于电源及微波电路滤波接 口时，可增加各种人为或自然的电磁干扰型
电子陶瓷材料
第四章 陶瓷电容器的分类
按IEC标准，陶瓷电容器被分为Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ共三大类型。
Ⅰ型陶瓷电容器是电容量随温度变化稳定 度较高的电容器，主要用于高频谐振回路中， 常被称为高频陶瓷电容器。按照介电常数高低 ，Ⅰ型陶瓷电容器又可分为低介高频瓷与高介 高频瓷，其中，高介高频瓷包括了热补偿高频 瓷、热稳定高频瓷。
浓度
数
对于n相系统：
n
ln x1 ln 1 x2 ln 2 xn ln n xi ln i
i 1
n
x1 1 x2 2 xn n
xi i
i 1
n
x1 x2 xn xi
含 CO 气氛中：
TiO 2

xCO

[Ti142
xTi
3 2x
]O22xVOx

xC Vo CO（2 g）
注意碳化硅作垫板时：
Ⅱ型陶瓷电容器以高介电常数为主要特 征，其材料主体是具有钙钛矿型结构的铁电 强介磁料，其基本组成主要有和弛豫铁电体 。铁电强介质陶瓷的高介电常数来源与材料 中存在的自发极化随外电场而呈现的其介电 常数高达 。由于介电常数受温度影响很大 ，电容器容量温度特性通常用在规定温度范 围内的上、下极值容量相对于室温下的容量 变化百分比来表示。
具有介电系数 具有介电系数
1，介电系数的温度系数 2，介电系数的温度系数


的瓷料
1
2的瓷料
机械混合
其中
ln x1 ln 1 x2 ln 2
x1 1 x 2 2
x1 x2 1
x1、 x2分别为两种瓷料的体积
~ 系统介电系数 ~ 系统介电系数的温度系
号的抑制、消除功能，从而提高军事电子装备 的抗电磁干扰能力。
Ⅰ型陶瓷电容器常用来表示温度每变化1℃ 时介电常数的相对变化率，可用下式表示：
1 d

dt
1. Ⅰ型陶瓷电容器瓷的分类
金红石瓷：金红石
按主晶相分 锡 钛酸 酸盐 盐瓷 瓷： ：
CaTiO
、
3
SrTiO
、
3
MgTiO
Ti4+→Ti3+的原因： a、 烧结气氛 b、 高温热分解： c、 高价（5价）杂质： d、 电化学老化
a 烧结气氛
还原气氛夺去TiO2的O2-，使晶格出现
VO VO 2e Ti 3 含H 2中：TiO2 xH2 [Ti142xTi23x ]O22xVOx xH2O 或：Oox 2TiTxi H（2 g） 2TiTi Vo H 2O（g）
T↑→V↑（热膨胀）→（r++r-）↑→αa（极化率 ）按（r++r-）3↑↑→ε↑↑
c BaO·4TiO2
T n


T Ei
0
T (r r) a
3.ε的对数混合法则(Lichtenecher公式)
弱束缚电子松跃弛迁极到化导带（ 激、发tg能 低） 、v 、tg
激活能低→0.82~0.84ev，可见光谱上出现的吸收带，因而 材料也就显示出与吸收带相对应的补色。随着还原程度的 加剧，阳离子缺陷数增加，光吸收强度加大，颜色加深变 为深蓝色。
Ti4+→Ti3+的原因： 防止Ti4+→Ti3+的措施：
i 1
由以上法则，在生产实践中，可用具有不同εi、αi材料通过改变 浓度比来获得满足各种温度系数要求的材料。如：由αε>0 +αε<0的瓷料获得αε≈0的瓷料。
4.钛离子变价及防止措施钛原子的电子排布： 1s22s22p63s23p63d24s2，4s的能级比3d稍低，3d层的电子容易 失 去 ， 可 为 Ti4+、Ti3+、Ti2+， 可 见 Ti4+ 易 被 还 原 （ Ti4++e→Ti3+=Ti4+·e[e-弱束缚电子]）