功能陶瓷ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 12:06本頁面
【正文】 、交通運輸系統(tǒng)、汽車、機器人、防止公害、防災(zāi)、公安及家用電器等領(lǐng)域。敏感陶瓷用于制造敏感元件， 是根據(jù)某些陶瓷的電阻率、電動勢等物理量對熱、濕、光、電壓及某種氣體、某種離子的變化特別敏感這一特性 ，按其相應(yīng)的特性，可把這些材料分別稱作熱敏、濕敏、光敏、壓敏、氣敏及離子敏感陶瓷。 典型的壓電陶瓷有鈦酸鋇系、鈦酸鉛等。前者主要是利用振子本身的諧振特性，要求壓電、介電、彈性等性能穩(wěn)定，機械品質(zhì)因數(shù)高。極化就是在直流電場作用下使電疇沿電場方向取向。首先是配方的化學(xué)組成，當配方組成中有足夠的活動離子時，燒結(jié)容易進行。被上電極的產(chǎn)品便可進行人工極化處理。被覆電極一般采用涂布銀漿烘干，然后裝爐，加熱到 750℃ ，保溫 1020分鐘，使銀漿中的氧化銀還原為銀，并燒滲到陶瓷表面，形成牢固結(jié)合層。 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)。過多的粘合劑會使制品的致密度降低。成型之前需加入粘合劑。再經(jīng)一次粉碎，便可成型。 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)過四個階段：線性膨脹（室溫 400℃ ），固相反應(yīng)（ 400750℃ ），收縮（ 750850℃ ），和晶粒生長（ 800900℃ 以下）。為使生成壓電陶瓷的化學(xué)反應(yīng)順利進行，要求原料細度一般不超過 2?m（平均直徑）。 ① 原料處理 首先，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式配料。產(chǎn)生損耗的原因在于內(nèi)摩擦。它表示在振動轉(zhuǎn)換時，材料內(nèi)部能量消耗的程度。彈性常數(shù)是反映材料在彈性形變范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的物理量。 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的作用下，會產(chǎn)生交替的伸長和收縮，從而形成與激勵電場頻率相一致的受迫機械振動。但經(jīng)過人工極化后，陶瓷的各個晶粒內(nèi)的自發(fā)極化方向?qū)②呄蛴陔妶龇较颍哂薪朴趩尉У臉O性，可呈現(xiàn)出明顯的壓電效應(yīng)。 正、逆效應(yīng)統(tǒng)稱為壓電效應(yīng) 。 在沒有對稱中心的晶體上施加壓力、張力或切向力時，則發(fā)生與應(yīng)力成比例的介質(zhì)極化，同時在晶體兩端將出現(xiàn)正負電荷。 鐵電陶瓷在高溫下失去自發(fā)極化性能 ， 在低溫時具有自發(fā)極化性能而成為鐵電相 。 但在施加足夠的電場時 ， 那些取向和電場方向一致的疇生長變大 ， 而其它方向的 疇收縮變小 ， 隨后產(chǎn)生凈極化強度 。 在一個電疇的范圍內(nèi) ，偶極子的取向均相同；對于不同的電疇 ， 偶極子則有不同的取向 。 A、高頻熱穩(wěn)定型電容器陶瓷 —— 鈦酸鎂陶瓷 B、微波電解質(zhì)陶瓷 —— 鈦酸鋇陶瓷（ P191表 3123） 電介質(zhì)陶瓷 鐵電陶瓷 鐵電陶瓷是具有鐵電性的陶瓷材料 。前者的主要特點是介電系數(shù)的溫度系數(shù)絕對值很小，有的甚至接近于零。 在燒結(jié)過程中加入少量二氧化鋯不僅能降低燒結(jié)溫度、擴大燒結(jié)范圍，且能有效阻止鈦酸鈣高溫下晶粒長大。另外加入的高齡土、膨潤土一方面可增加可塑性，另一方面降低燒結(jié)溫度。介電常數(shù)的溫度系數(shù)常為負值，用來補償回路中電感的正溫度系數(shù)，使回路的諧振頻率保持穩(wěn)定。按照材料介電系數(shù)和溫度系數(shù)的大小，可分為溫度補償電容器陶瓷及溫度穩(wěn)定電容器陶瓷兩類。 氧化鋯和氧化鋅 提高材料機械強度。 堿土金屬氧化物 改善滑石瓷的電性能。為改進生坯加工性能及瓷件質(zhì)量，常引入一些外加劑?；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，制品已進行研磨加工，價格低廉。 電介質(zhì)陶瓷 鎂質(zhì)瓷 (以滑石瓷為例 ) 滑石瓷因介電損耗小，是重要的高頻裝置瓷之一。 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。按照瓷坯的主晶相不同，它可分為以下四類：滑石瓷、鎂橄欖石瓷、尖晶石瓷及董青石瓷。⑥ 控制好最終燒結(jié)溫度，使產(chǎn)品 “ 正燒 ” 。④ 防止產(chǎn)生多晶轉(zhuǎn)換，因為多晶轉(zhuǎn)變時晶格缺陷多，電性能下降，損耗增加。② 在改善主晶相性質(zhì)時盡量避免產(chǎn)生缺位固溶體或填隙固溶體，最好形成連續(xù)固溶體。 電介質(zhì)陶瓷 、性能及應(yīng)用 1)電絕緣陶瓷的生產(chǎn)特點 另外，對于絕緣陶瓷還要求低介電損耗，陶瓷損耗的 主要來源是漏導(dǎo)損耗、松弛質(zhì)點的極化損耗及結(jié)構(gòu)損耗。⑤ 嚴格控制溫度和氣氛，以免產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)而出現(xiàn)自由電子可空穴。③ 由于玻璃的電導(dǎo)活化能小，因此應(yīng)盡可能控制玻璃相的數(shù)量，甚至達到無玻璃相燒結(jié)。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； ① 選擇體積電阻率高的晶體材料為主要相。 電介質(zhì)陶瓷 、性能及應(yīng)用 1)電絕緣陶瓷的生產(chǎn)特點 通常陶瓷材料的導(dǎo)電機制為離子導(dǎo)電。除此之外，還要求具有一定的機械強度。 電介質(zhì)陶瓷 電介質(zhì)陶瓷的性能及分類 3）壓電陶瓷 概念： 壓電效應(yīng) 、熱釋電效應(yīng)、鐵電效應(yīng) 電介質(zhì)陶瓷中的第三大類即為壓電陶瓷，它包括壓電陶瓷、熱釋電陶瓷和鐵電陶瓷三種。 ⑤ 高的介電強度，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。這樣可
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