《功能陶瓷》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 是很難進(jìn)行生產(chǎn)，由于發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，且伴隨著 7%左右的體積變化，一般都會(huì)開裂。這些都是離子晶體的氧化物或復(fù)合物。按導(dǎo)電類型分，濕敏元件可分為：質(zhì)子導(dǎo)電型，電子導(dǎo)電型及質(zhì)子電子導(dǎo)電型和電子導(dǎo)電綜合型。其中半導(dǎo)體氣敏陶瓷又分為表面效應(yīng)和體效應(yīng)兩種類型。 敏感陶瓷 熱敏陶瓷 熱敏陶瓷是一類電阻率隨溫度發(fā)生明顯變化的材料，用于制作溫度傳感器、線路溫度補(bǔ)償及穩(wěn)頻的元件 熱敏電阻。所謂半導(dǎo)化，就是指在禁帶中形成附加能級(jí)：施主能級(jí)或受主能級(jí)。有代表性的應(yīng)用舉例如下： （ 1）主要利用晶體本身的性質(zhì)： NTC熱敏電阻、高溫?zé)崦綦娮?、氧氣傳感器。這些陶瓷已廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)、控制儀器、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、汽車、機(jī)器人、防止公害、防災(zāi)、公安及家用電器等領(lǐng)域。 典型的壓電陶瓷有鈦酸鋇系、鈦酸鉛等。極化就是在直流電場(chǎng)作用下使電疇沿電場(chǎng)方向取向。被上電極的產(chǎn)品便可進(jìn)行人工極化處理。 鐵電陶瓷 壓電陶瓷的生產(chǎn)工藝 ④ 上電極 排塑后的生坯重新裝爐燒結(jié)。成型之前需加入粘合劑。 鐵電陶瓷 壓電陶瓷的生產(chǎn)工藝 ② 預(yù)燒中的反應(yīng)過程 預(yù)燒過程一般需經(jīng)過四個(gè)階段：線性膨脹（室溫 400℃ ），固相反應(yīng)（ 400750℃ ），收縮（ 750850℃ ），和晶粒生長(zhǎng)（ 800900℃ 以下）。 ① 原料處理 首先，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式配料。它表示在振動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，材料內(nèi)部能量消耗的程度。 鐵電陶瓷 壓電陶瓷的性能 ① 彈性常數(shù)（ elastic coefficient）：根據(jù)壓電效應(yīng)，壓電陶瓷在交變電場(chǎng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生交替的伸長(zhǎng)和收縮，從而形成與激勵(lì)電場(chǎng)頻率相一致的受迫機(jī)械振動(dòng)。 正、逆效應(yīng)統(tǒng)稱為壓電效應(yīng) 。 鐵電陶瓷在高溫下失去自發(fā)極化性能 ， 在低溫時(shí)具有自發(fā)極化性能而成為鐵電相 。 在一個(gè)電疇的范圍內(nèi) ，偶極子的取向均相同；對(duì)于不同的電疇 ， 偶極子則有不同的取向 。前者的主要特點(diǎn)是介電系數(shù)的溫度系數(shù)絕對(duì)值很小，有的甚至接近于零。另外加入的高齡土、膨潤(rùn)土一方面可增加可塑性，另一方面降低燒結(jié)溫度。按照材料介電系數(shù)和溫度系數(shù)的大小，可分為溫度補(bǔ)償電容器陶瓷及溫度穩(wěn)定電容器陶瓷兩類。 堿土金屬氧化物 改善滑石瓷的電性能?；癁閷訝罱Y(jié)構(gòu)，滑石粉為片狀，有滑膩感，易擠壓成型，燒結(jié)后尺寸精度高，制品已進(jìn)行研磨加工，價(jià)格低廉。 鎂橄欖 石瓷的介質(zhì)損耗低，比體積電阻大，可作為高頻絕緣材料。⑥ 控制好最終燒結(jié)溫度，使產(chǎn)品 “ 正燒 ” 。② 在改善主晶相性質(zhì)時(shí)盡量避免產(chǎn)生缺位固溶體或填隙固溶體，最好形成連續(xù)固溶體。⑤ 嚴(yán)格控制溫度和氣氛，以免產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)而出現(xiàn)自由電子可空穴。要獲得高體積電阻率的陶瓷材料，必須在工藝上考慮以下幾點(diǎn)； ① 選擇體積電阻率高的晶體材料為主要相。除此之外，還要求具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。 ⑤ 高的介電強(qiáng)度，陶瓷電容器在高壓和高功率條件下，往往由于擊穿而不能工作。 ② 在高頻、高溫、高壓以及其它惡劣環(huán)境下穩(wěn)定可靠。 第三類 為反鐵電電容器陶瓷。第一類 為非鐵電電容器陶瓷，其特點(diǎn)是高頻損耗小，在使用的溫度范圍內(nèi)介電常數(shù)隨溫度變化而呈線性變化。按性質(zhì)分別稱為壓電陶瓷、熱釋電陶瓷和鐵電陶瓷。 2）極化與介電損耗 電介質(zhì)陶瓷的另一特性是介電損耗。 第三章、功能陶瓷 電介質(zhì)陶瓷 電介質(zhì)陶瓷：從電性能的角度分類，可將固體材料分為超導(dǎo)體、導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體（各自的電阻率界限是多少？各寫出三個(gè)物質(zhì)的名稱 — 留為作業(yè)自查資料?。。?， 絕緣體（材料）亦稱電介質(zhì)。特種陶瓷材料及工藝 授課教師：蔣百靈 教授 材料科學(xué)與工程學(xué)院 、電解質(zhì)陶瓷 、鐵電陶瓷 、敏感陶瓷 、導(dǎo)電陶瓷 、超導(dǎo)陶瓷 、磁性陶瓷 、陶瓷的金屬化和封接 第三章、功能陶瓷 功能材料：在材料應(yīng)用中，主要利用其非力學(xué)性能時(shí)，則統(tǒng)稱此類材料為功能材料。功能陶瓷已在能源開發(fā)、空間技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、激光技術(shù)、光電子技術(shù)、紅外技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。由于電荷的移動(dòng)，造成了正負(fù)電荷中心不重合，在電介質(zhì)陶瓷內(nèi)部形成偶極距，產(chǎn)生了極化。根據(jù)這些參數(shù)的不同，可把電介質(zhì)陶瓷分為 電絕緣陶瓷 即裝置陶瓷和 電容器陶瓷 。 若按制造這些陶瓷電容器的材料性質(zhì)也可分為四大類。又稱強(qiáng)介電常數(shù)電容器陶瓷。介電常數(shù)越高，陶瓷電容器的 體積可以做得越小。 ④ 比體積電阻高于 1010Ωm ，這樣可保證在高溫下工作。 電介質(zhì)陶瓷 、性能及應(yīng)用 1）電絕緣陶瓷的生產(chǎn)特點(diǎn) 電絕緣陶瓷的性能，主要強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面，即高體積電阻率、低介電常熟和低介電損耗。離子導(dǎo)電又可分為本征離子導(dǎo)電、雜質(zhì)離子導(dǎo)電和玻璃離子導(dǎo)電。④ 避免引入變價(jià)金屬離子，以免產(chǎn)生自由電子和空穴，引起電子式導(dǎo)電，使電性能惡化。因此，降低材料的介電損耗主要從降低漏導(dǎo)損耗和極化損耗入手： ① 選擇合適的主晶相。⑤ 注意燒結(jié)氣氛，尤其對(duì)含有變價(jià)離子的陶瓷的燒結(jié)。 滑石瓷 用于一般高頻無線電設(shè)備中，如雷達(dá)、電視機(jī)常用它來制造絕緣零件。由于
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