電子陶瓷是指在電子工業(yè)中能夠利用電、磁性質(zhì)的陶瓷。電子陶瓷是通過(guò)對(duì)表面、晶界和尺寸結(jié)構(gòu)的精密控制而最終獲得具有新功能的陶瓷。在能源、家用電器、汽車等方面可以廣泛應(yīng)用。
電子陶瓷
電子陶瓷是指在電子工業(yè)中能夠利用電、磁性質(zhì)的陶瓷。電子陶瓷是通過(guò)對(duì)表面、晶界和尺寸結(jié)構(gòu)的精密控制而最終獲得具有新功能的陶瓷。在能源、家用電器、汽車等方面可以廣泛應(yīng)用。
電子陶瓷或稱電子工業(yè)用陶瓷，它在化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)電性能上，均與一般的電力用陶瓷有著本質(zhì)的區(qū)別。這些區(qū)別是電子工業(yè)對(duì)電子陶瓷所提出的一系列特殊技術(shù)要求而形成的，其中最重要的是須具有高的機(jī)械強(qiáng)度，耐高溫高濕，抗輻射，介質(zhì)常數(shù)在很寬的范圍內(nèi)變化，介質(zhì)損耗角正切值小，電容量溫度系數(shù)可以調(diào)整（或電容量變化率可調(diào)整）、抗電強(qiáng)度和絕緣電阻值高，以及老化性能優(yōu)異等。
廣泛用于制作電子功能元件的、多數(shù)以氧化物為主成分的燒結(jié)體材料。電子陶瓷的制造工藝與傳統(tǒng)的陶瓷工藝大致相同。
發(fā)展過(guò)程
電子陶瓷材料的發(fā)展，同物理化學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、硅酸鹽物理化學(xué)、固體物理學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)、無(wú)線電電子學(xué)等的發(fā)展密切相關(guān)，它們相互促進(jìn)，從而在電子技術(shù)的飛躍發(fā)展中，使電子陶瓷也相應(yīng)地取得了很大進(jìn)展。
分類
電子陶瓷按功能和用途可以分為五類：絕緣裝置瓷、電容器瓷、鐵電陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷和離子陶瓷。
1.絕緣裝置瓷
簡(jiǎn)稱裝置瓷，具有優(yōu)良的電絕緣性能，用作電子設(shè)備和器件中的結(jié)構(gòu)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(guān)、電容器支柱支架、集成電路基片和封裝外殼等。
在這類陶瓷中以滑石瓷和氧化鋁瓷應(yīng)用最廣。它們的主晶相成分分別為 及 。滑石瓷的電絕緣性優(yōu)良且成本較低，是用于射電頻段內(nèi)的典型高頻裝置瓷。氧化鋁瓷是一類電絕緣性更佳的高頻、高溫、高強(qiáng)度裝置瓷。
2.電容器瓷
用作電容器介質(zhì)的電子陶瓷。這類陶瓷用量最大、規(guī)格品種也最多。主要的有高頻、低頻電容器瓷和半導(dǎo)體電容器瓷。
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(yīng)用，因而常把鐵電陶瓷稱為壓電陶瓷。利用鐵電陶瓷的熱釋電特性（在溫度變化時(shí)，因極化強(qiáng)度的變化而在鐵電體表面釋放電荷的效應(yīng)）可以制成紅外探測(cè)器件，在測(cè)溫、控溫、遙測(cè)、遙感以至生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有重要應(yīng)用價(jià)值。典型的熱釋電陶瓷有鈦酸鉛（PbTiO3）等。
3.半導(dǎo)體陶瓷
通過(guò)半導(dǎo)體化措施使陶瓷具有半導(dǎo)電性晶粒和絕緣性（或半導(dǎo)體性）晶界，從而呈現(xiàn)很強(qiáng)的界面勢(shì)壘等半導(dǎo)體特性的電子陶瓷。陶瓷半導(dǎo)體化的方法主要有強(qiáng)制還原法和施主摻雜法（亦稱原子價(jià)控法）兩種。
4.離子陶瓷
快離子導(dǎo)電的電子陶瓷。具有快速傳遞正離子的特性。典型代表是 β-Al2O3 瓷。這種陶瓷在300℃下離子電導(dǎo)率可達(dá)0.1/（歐·厘米），可用來(lái)制作較經(jīng)濟(jì)的高比率能量的固體電池，還可制作緩慢放電的高儲(chǔ)能密度的電容器。它是有助于解決能源問(wèn)題的材料。
電子陶瓷的研究方向是：
①研究陶瓷的組成、結(jié)構(gòu)和原子價(jià)鍵特性及其相互關(guān)系，以改善電子陶瓷的性能；
②研究制造超微粉粒和超純粉粒以及成型、燒結(jié)等工藝，以改善電子陶瓷的制造技術(shù)；
③探討陶瓷中可能存在的各種物理效應(yīng)，發(fā)展新型功能材料及多功能材料；
④應(yīng)用復(fù)合材料的理論和技術(shù)，研究以陶瓷為主體的結(jié)構(gòu)復(fù)合、物理復(fù)合和功能復(fù)合的材料；
⑤應(yīng)用表面分析、能譜分析和計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù)，研究陶瓷中晶粒間界面的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等。
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