【正文】 C。 自發(fā)極化強(qiáng)度從 104C/m2到 1C/m2； 居里點有的低到 176。如果晶體存在兩個或多個鐵電相時，只有 順電 鐵電相變溫度 才稱為居里點 ；晶體從一個鐵電相到另一個鐵電相的轉(zhuǎn)變溫度稱為相變溫度或過渡溫度。溫度高于 Tc時，晶體不具有鐵電性，溫度低于 Tc時，晶體呈現(xiàn)出鐵電性。 第 6章 介電陶瓷 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 99 第 6章 介電陶瓷 鐵電體的幾個功能效應(yīng) 壓電效應(yīng)： 在某些晶體的特定方向施加壓力，相應(yīng)的表面上出現(xiàn)正或負(fù)的電荷，而且電荷密度與壓力大小成正比。有些稱作 順電體 的材料，線性的極化效應(yīng)更加顯著。 ★ 高介電常數(shù)介電陶瓷 ——鐵電陶瓷 第 6章 介電陶瓷 Pierre Curie was born in Paris, on May 15, 1859. Pierre was killed in a street accident in Paris on April 19, 1906. Maric Curic Born in Warsaw on November 7, 1867. Marie died of leukaemia in July, 1934. 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 95 第 6章 介電陶瓷 Pulsed Laser Deposition (PLD) 脈沖激光沉積 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 96 材料的非線性介電性質(zhì) 第 6章 介電陶瓷 材料的介電性質(zhì) PLD 操作室 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 97 材料的非線性介電性質(zhì) 第 6章 介電陶瓷 材料的介電性質(zhì) PLD 操作 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 98 有關(guān)順電體的描述 一般來說，材料的鐵電性只存在于居里溫度以下，在這個溫度以上，材料變?yōu)?順電體 ； 當(dāng)晶體從高溫降溫經(jīng)過 Tc時，要經(jīng)過一個從非鐵電相（有時稱 順電相 ）到鐵電相的結(jié)構(gòu)相變。 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 93 晶界層陶瓷是在 BaTiO3半導(dǎo)體陶瓷表面上涂覆上適當(dāng)?shù)慕饘傺趸?（ 如 CuO、 MnO Bi2O TiO2等 ） ， 而后在適當(dāng)?shù)臏囟认潞涂諝庵羞M(jìn)行熱處理（ 第二次燒結(jié) ） ， 使涂覆氧化物與 BaTiO3等形成低共熔相 ， 沿著開口氣孔 ， 滲透到陶瓷內(nèi)部 ， 并利用物質(zhì)沿晶界擴(kuò)散速度快的特征 ， 使氧化物的晶界迅速擴(kuò)散 ， 在晶界上形成極薄的絕緣層 。 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 92 ★ 高介電常數(shù)介電陶瓷 ——鐵電陶瓷 第 6章 介電陶瓷 若上面所講的有效介電層 （ 即高阻抗薄層 ） 不僅是在電極接觸上存在 ， 而是在每一個晶粒的周圍 （ 晶界 ） 存在 ， 那么整個材料就好像許許多多個電容器堆砌而成 ， 其有效介電常數(shù)將大大提高 ， 這就成了晶界層陶瓷 。 因此相對于全部被氧化的材料 （ 厚度為 d） 來說 ， 這種材料的介電常數(shù)得到了明顯的提高 ， 兩者介電常數(shù)之比為 d／ （ h上 ＋ h下 ） 。 它使得材料的表面具有高阻抗特性 ， 而內(nèi)部卻是導(dǎo)電的 。 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 91 ★ 高介電常數(shù)介電陶瓷 ——鐵電陶瓷 第 6章 介電陶瓷 阻擋層電容器 大多數(shù)含 TiO2的材料 ， 在還原氣氛下燒成時材料的表面為導(dǎo)電性 ， 若隨后在空氣或氧氣中退火 ， 大多數(shù)材料重新獲得高阻抗態(tài) 。 在專利文獻(xiàn)中有大量這類介電材料組成的報道 。 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 90 ★ 高介電常數(shù)介電陶瓷 ——鐵電陶瓷 第 6章 介電陶瓷 鈮酸鹽系陶瓷 該系統(tǒng)具有很高的介電常數(shù) ， 即使不加添加劑 ， 甚至是單晶 ， 也具有比較平坦的介電常數(shù) 溫度曲線 。 （ 4） BaTiO3—SrZrO3－ CaTiO3系陶瓷 采用 BaTiO3燒塊、 SrTiO3燒塊和 CaCO TiO2燒成。 其優(yōu)點 是工藝性較好 ， 雜質(zhì)敏感度不大 ， 重復(fù)性好 。 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 88 ★ 高介電常數(shù)介電陶瓷 ——鐵電陶瓷 第 6章 介電陶瓷 （ 2） BaTiO3CaSnO3系陶瓷 為防止 SnO2游離 ， 先將 Bi2O3和 SnO2做成燒塊 ， 再與其他原料混合燒結(jié) 。 該類陶瓷的介電常數(shù)在 6000～ 8000左右 ， 室溫電阻率為 1011Ω 這是因為在超細(xì)粉中電疇是無規(guī)則的 ， 這種無規(guī)則導(dǎo)致了鐵電轉(zhuǎn)變的展寬 。 所以不同宏觀濃度的固溶體鐵電體 ， 有明顯的鐵電擴(kuò)展 。 從 宏觀角度上是均勻 的 ， 但從 微觀角度上看則是不均勻 的 ， 這樣就形成了許多 微區(qū) 。這一現(xiàn)象首先在 BaTiO3－ SrTiO3系 統(tǒng)固溶體中發(fā)現(xiàn)（如圖 ），后又相繼在其他一些組成如鉛、鈣取代鋇等系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)。 電容器性能要求：在此溫區(qū)介電常數(shù)高一些，隨溫度的變化小一些。 第 6章 介電陶瓷 中等介電常數(shù)介電陶瓷 鈦硅酸鈣瓷 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 82 材料的介電性質(zhì) 低介電常數(shù)介電陶瓷 K小于 12 中等介電常數(shù)介電陶瓷 K大于 12 高介電常數(shù)介電陶瓷 —— 鐵電陶瓷 K通常高于 1000 第 6章 介電陶瓷 本章內(nèi)容 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 83 鈦酸鋇陶瓷 鐵電鈦酸鋇的發(fā)現(xiàn)開辟了介電材料的一個新紀(jì)元，時至今日，鈦酸鋇陶瓷已成為電容器介電材料的重要組成部分。 預(yù)先合成： 將 CaCO TiO2和 SiO2按等分子比混合，于 1100℃ 進(jìn)行預(yù)燒，保溫 2h。當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)奶砑游飼r，當(dāng) αε接近于零時，介電系數(shù)可高達(dá) 100以上，而且這種瓷料的溫度系數(shù)可以達(dá)到很大的正值，其他介電性能較好， tanδ較小，介電強(qiáng)度高。 第 6章 介電陶瓷 中等介電常數(shù)介電陶瓷 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 79 鈦硅酸鈣瓷 第 6章 介電陶瓷 中等介電常數(shù)介電陶瓷 CaTiO3含量對 α ε 的影響 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 80 鈦硅酸鈣瓷的特點 一般的熱穩(wěn)定電容器瓷都有一個共同的缺點，即在溫度系數(shù)接近于零或在零的附近， ε很小 ，并很難 獲得很大的正 αε值 。 膨潤土： 增塑劑 BaCO3： 通過 Ba2＋ 抑制膨潤土中的堿金屬離子 ， 改善瓷料的介電性能 ZnO： 礦化劑 ， 降低瓷料的燒結(jié)溫度 SnO： 礦化劑 ， 與 TiO2和 ZrO2均能生成固溶體 ， 主要作用是促進(jìn)瓷料的燒結(jié)和有利于防止 ZrO2的多晶轉(zhuǎn)變 。 這類瓷還有 鈦硅酸鈣瓷和鎂鑭鈦瓷 。 第 6章 介電陶瓷 中等介電常數(shù)介電陶瓷 錫酸鈣瓷 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 74 鈦鋯系瓷 以鈦酸鋯 ZrTiO4為基； 主要成分： ZrO2和 TiO2 溫度低于 1800℃ ， 存在穩(wěn)定的 ZrTiO4， ZrO2和 TiO2均不能和 ZrTiO4生成無限固溶體 ， 相圖中心線 （ 等分子比線 ） 兩旁 ， 有ZrO2相或金紅石相析出 。 但因αε 負(fù)值太大 ， 不好 控制 ， 若改用 TiO2或 T－ 750作為調(diào)節(jié)劑 ，可使瓷料的 ε略有提高 ， αε的波動范圍較小 。 MgO－ TiO2系統(tǒng)三種化合物 第 6章 介電陶瓷 中等介電常數(shù)介電陶瓷 鈦酸鎂瓷 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 71 從此圖能看到什么信息？有何實際意義？ 第 6章 介電陶瓷 中等介電常數(shù)介電陶瓷 鈦酸鎂瓷 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 72 錫酸鈣瓷 制備： 生產(chǎn)以錫酸鈣為主晶相的錫酸鈣瓷時 ， 必須先合成 CaSnO3燒塊 ， 以 SnO2和 CaCO3為主要原料 ， 再加人其他少量添加物而成 。2TiO2－ 穩(wěn)定 此系統(tǒng)通常傾向于生成正鈦酸鎂，即使當(dāng)二氧化鈦和氯化鎂按等摩爾比配合，甚至當(dāng) TiO2的含量超過 MgO時亦是如此，過剩的 TiO2以游離狀態(tài)存在。TiO2－ 穩(wěn)定 偏鈦酸鎂 MgO 為了防止 TiO2還原，還可加人少量 MnCO3。 第 6章 介電陶瓷 中等介電常數(shù)介電陶瓷 鈦酸鈣瓷 05:58 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料系 69 鈦酸鎂瓷 特點 ：介電損耗低， αε的絕對值小，可以調(diào)節(jié)至零附近，且原料豐富，成本低廉。 CT－ CaTiO3 鈦酸鈣瓷 TTiO2 金紅石瓷 后墜數(shù)字為溫度系數(shù) 如 T750的溫度系數(shù)為 750