電子陶瓷材料的分類
2024-05-14(38)次瀏覽
電子陶瓷按功能和用途可以分為:絕緣裝置瓷、電容器瓷、鐵電陶瓷、半導體陶瓷和快離子陶瓷。
1.1絕緣裝置瓷
絕緣裝置瓷,具有優(yōu)良的電絕緣性能,用于電子設備和器件中的結構件、基片和外殼等的電子陶瓷。絕緣裝置瓷件包括各種絕緣子、線圈骨架、電子管座、波段開關、電容器支柱支架、集成電路基片和封裝外殼等。
1.2電容器陶瓷
電容器陶瓷是指用作電容器介質的電子陶瓷,這類陶瓷用量大、規(guī)格品種也多,主要有高頻、低頻電容器瓷和半導體電容器瓷。高頻電容器瓷屬于Ⅰ類電容器瓷,主要用于制造高頻電路中的高穩(wěn)定性陶瓷電容器和溫度補償電容器。構成這類陶瓷的主要成分大多是堿土金屬或稀土金屬的鈦酸鹽和以鈦酸鹽為基的固溶體。
1.3鐵電/壓電陶瓷
鐵電陶瓷是以鐵電性晶體為主晶相的電子陶瓷,已發(fā)現(xiàn)的鐵電晶體不下千種,但作為鐵電陶瓷主晶相的主要有鈣鈦礦或準鈣鈦礦型的鐵電晶體或固溶體。在一定的溫度范圍內晶體中存在著可隨外加電場而轉變方向的自發(fā)極化,這就是晶體的鐵電性。鐵電陶瓷功能多、用途廣,利用其壓電特性可以制成壓電器件,這是鐵電陶瓷的主要應用,因而常把鐵電陶瓷稱為壓電陶瓷。
壓電陶瓷在功能陶瓷范圍中占有極其重要地位,常用的壓電元件:傳感器、驅動器、報警器、音響設備、診斷設備等。壓電陶瓷作為敏感材料時可制作壓電,從而有效預測,減少損失;利用壓電效應制作的壓電驅動器是微電子、精密機械和生物工程等領域的重要器件。當壓電陶瓷用作超聲波發(fā)射器時,可用于海洋探測、水中導航、超聲清洗、醫(yī)學成像以及固體探傷、超聲疾病等方面。利用壓電陶瓷蜂鳴器、超聲顯微鏡、壓電換能器、壓電點火器等可用來作遙測和遙控系統(tǒng)。此外,壓電陶瓷還在精密儀器、自動控制航天航空、辦公自動化、微型機械系統(tǒng)、精密定位等領域具有廣泛的應用。
1.4半導體陶瓷
半導體陶瓷是指采用陶瓷工藝成型的多晶陶瓷材料,它與單晶半導體不同,存在大量晶界,晶粒的半導體化也是在燒成工藝過程中完成的。半導體陶瓷品種繁多,比如熱敏、濕敏、氣敏、壓敏及光敏電阻器等。半導體陶瓷除了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等由一種化合物構成的單相陶瓷以外,還有由兩種或兩種以上的化合物構成的復合陶瓷。
熱敏電阻元件被廣泛應用于工業(yè)電子設備及家用電器產(chǎn)品中,其中正溫度系數(shù)熱敏電阻材料(PTC)陶瓷應用領域十分廣闊。PTC熱敏陶瓷材料目前主要是鈦酸鋇,利用其特性可以作為自控型發(fā)熱元件,還可用做對特定溫度敏感的元件,以及延時開關、過流保護、測溫等方面的元件;濕敏陶瓷由金屬氧化物組成,如SnO2、ZrO2基等,濕度傳感器在電子、食品、紡織工業(yè)及各種空調設備、集成電路內非破壞性濕度檢測等場合應用十分廣泛;壓敏陶瓷是一類應用極為廣泛的敏感材料,主要應用在主要在超導移能、高壓穩(wěn)壓,無間隙避雷器等方面。
1.5快離子陶瓷
快離子陶瓷即快離子導電的電子陶瓷,具有快速傳遞正離子的特性,其典型代表是β-Al2O3,它具有很多不同于電子導體的用途。例如在固體電子器件及各種電池的隔膜材料中的應用,其中已實用化的有常溫一次電池、燃料電池、蓄電池、庫侖計、氣敏傳感器、可變電阻器、電積分器,雙層電容器等。
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