【正文】 作用和影響，稱為導(dǎo)電材料；另一類是以感應(yīng)來傳遞外界電場的作用和影響，稱為介電材料，又稱電介質(zhì)材料。電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電荷的現(xiàn)象稱之為極化，用極化強(qiáng)度來 P（單位體積內(nèi)感應(yīng)的電偶極矩）來描述。 1）電子位移極化 加上外電場后，離子中的電子相對于原子核逆電場方向 移動一小距離，帶正電的原子核將沿電場方向移動一更小的 距離，造成正負(fù)電荷中心分離，形成感應(yīng)偶極矩，當(dāng)外電場 取消后又恢復(fù)原狀。 （ 2）松弛極化 與電子、離子、分子熱運(yùn)動有關(guān)的極化形式，非彈性、 消耗電廠能量、平衡位臵發(fā)生變化、完成的時間比位移極化 長、去掉電場后不能恢復(fù)原狀態(tài)的極化形式。 2）離子松弛極化 作用于離子上與電場作用力相對抗的力是不規(guī)則的熱運(yùn) 動阻力，極化的建立過程是一種熱松弛過程。在電場作用下，正負(fù)間隙離子分別向負(fù)、正極移動，引 起各點(diǎn)離子密度變化，出現(xiàn)電偶極矩。晶胞中的正負(fù)電荷中心不重合， 存在固有電矩。 （ 1）電導(dǎo)損耗 傳導(dǎo)電流的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，以熱的 形式消耗掉，稱為電導(dǎo)損耗。 4. 介電強(qiáng)度 當(dāng)電場強(qiáng)度超過某一臨界值時，電導(dǎo)率突然劇增，介質(zhì)喪失其固有的絕緣性能，由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。 （ 1）熱擊穿 發(fā)熱量大于介質(zhì)向外界散發(fā)的熱量，溫度的上升又導(dǎo)致電導(dǎo)率增加，損耗大，直至介質(zhì)發(fā)生熱破壞，喪失原有的絕緣性，這種擊穿稱為熱擊穿。 三 、 鐵電性質(zhì) 1. 鐵電體 按其結(jié)構(gòu)和自發(fā)極化產(chǎn)生的機(jī)制，鐵電體可分為含氧八面體的鐵電體，含氫鍵的鐵電體、含氟八面體的鐵電體和含其它離子基團(tuán)的鐵電體 4類。 2. 電疇 鐵電體中存在若干個小區(qū)域 ， 內(nèi)部電偶極子沿同一方向 ，這些自發(fā)極化方向一致的小區(qū)域稱為電疇或疇 。 鐵電疇在外電場作用下 ， 總要趨向與外電場方向一致 。 實際上電疇運(yùn)動是通過在外電場作用下新疇的出現(xiàn) 、 發(fā)展以及疇壁的移動來實現(xiàn)的 。電滯回 線是鐵電疇在外電場作用下 運(yùn)動的宏觀描述，是鐵電體 的標(biāo)志。 環(huán)境溫度對材料的晶體結(jié)構(gòu)有影響 ， 因而其內(nèi)部自發(fā) 極化發(fā)生改變 ， 尤其是在相界處變化最為顯著 。 （ 2） 極化時間和極化電壓對電滯回線的影響 在相同的電場強(qiáng)度作用下 ， 極化時間長的 ， 具有較高 的極化強(qiáng)度 ， 也具有較高的剩余極化強(qiáng)度 。 四 、 壓電性和熱釋電性 壓電性 ， 就是某些晶體材料按所施加的機(jī)械應(yīng)力成比例 地產(chǎn)生電荷的能力 。 具有對稱中心的晶體都不具有壓電效應(yīng) ， 晶體不具有對稱中心 ， 質(zhì)點(diǎn)排列并不對稱 ，在應(yīng)力作用下 ， 質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生不對稱的位移 ， 產(chǎn)生新的電矩 ，晶體表面顯示電性 ， 呈現(xiàn)壓電效應(yīng) 。 （ 2） 機(jī)電耦合系數(shù)：沒有量綱的物理量 ， 是壓電材料進(jìn)行 — 電 能量轉(zhuǎn)換的能力反應(yīng) 。 3. 壓電陶瓷的預(yù)極化 極化條件對壓電陶瓷的影響： （ 1） 極化電場：極化電場越高 ， 極化就越充分 （ 2） 極化溫度：極化溫度高 ， 極化效果好 （ 3） 極化時間：時間長 ， 電疇取向排列程度高 ， 極化效果好 。 一 、 原料 1. 原料粉體的合成：理想陶瓷粉體的條件是粒徑小 、 呈球形 、 粒度尺寸分布窄 、 無硬團(tuán)聚 、 高純度等 2. 配料計算 3. 備料工藝 （ 1） 原料的煅燒：通過煅燒可促進(jìn)晶體轉(zhuǎn)化 ， 獲得具有優(yōu)良電性能的晶型 ， 改變材料結(jié)構(gòu) ， 改善工藝性能 （ 2） 熔塊的合成：溫度太低 ， 反應(yīng)不充分 ， 主晶相質(zhì)量不好；溫度太高 ， 燒塊變硬 ， 不易粉碎 ， 活性降低 ， 使燒成溫度升高和變窄 。 （ 3） 球磨：最常用的一種粉碎和混合裝臵 。 2） 球磨機(jī)內(nèi)磨球大小的配比 3） 球磨機(jī)裝載量 4） 料 、 球 、 水之比 5） 助磨劑的影響：當(dāng)物料研磨到一定細(xì)度后 ， 其繼續(xù)研磨 的效率將顯著降低 ， 為提高研磨效率需加入助磨劑 ， 常 用的有油酸和醇類等 。 干法不加分散 介質(zhì) ， 主要靠球的沖擊力粉碎物料；濕法需加水或乙醇 等作為分散介質(zhì) ， 主要靠球的研磨作用進(jìn)行粉碎 。 還會引入較多的雜質(zhì) 。 行星磨是實驗室中比較常用的粉碎和混合裝臵 ， 它大大提高了研磨效率 ， 粉碎細(xì)度優(yōu)于球磨 ， 粉碎時間一般為~3h。 工藝大致分為加壓造粒法和噴霧干燥造粒法 。 噴霧法是把混合好黏合劑的粉料做成料漿 ， 或是在細(xì)磨工藝時加好黏合劑 ， 用噴霧噴入塔中霧化 ， 此法適合連續(xù)化生產(chǎn)和自動化成型工藝 。 1. 干壓成型：廣泛應(yīng)用的一種成型方法 。 （ 1） 加壓方式 （ 2） 成型加壓 （ 3） 加壓速度和時間 2. 流延成型：在超細(xì)粉料中均勻混合適當(dāng)?shù)酿ず蟿?， 制成漿料 ， 通過流延嘴 ， 漿料依靠自重流在一條平穩(wěn)轉(zhuǎn)動的環(huán)形鋼帶上 ， 經(jīng)過烘干 ， 鋼帶又回到初始位臵 ， 經(jīng)過多次循環(huán)重復(fù) ，直至得到需要的厚度 。 3. 等靜壓成型 利用液體介質(zhì)具有不可壓縮且能均勻傳遞壓力特性的一種成型方法 。 ③ 坯料不必加黏合劑 ， 有利于燒成和降低瓷件的氣孔率； ④ 生坯機(jī)械強(qiáng)度大 ， 可滿足毛坯處理 和機(jī)加工的需要； ⑤ 磨具制造方便 ， 如彈性好的抗油 橡皮或塑料即可 ， 成本低 。 （ 1） 升溫階段：主要是水分和有機(jī)黏合劑的揮發(fā) ， 結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水的排除 ， 碳酸鹽的分解 ， 有時還有晶相轉(zhuǎn)變等過程 。 （ 3） 冷卻階段：過程中伴隨有液相凝固 、 析晶 、 相變等物理和化學(xué)變化發(fā)生 。 冷卻階段有淬火急冷 、 隨爐快冷 、 隨爐慢冷和分段保溫冷卻等多種方式 。 （ 1） 常壓燒結(jié) 1） 氣氛燒結(jié)：通入適當(dāng)氣體 ， 使?fàn)t中保持所要求的氣氛 ， 能促進(jìn)瓷體的燒成或達(dá)到其它目的 。 2） 控制揮發(fā)氣氛燒結(jié) （ 2） 熱壓燒結(jié) 在高溫?zé)Y(jié)過程中 ， 同時對坯體施加足夠大的機(jī)械作 用力 ， 達(dá)到促進(jìn)燒結(jié)的目的 。 燒制的瓷體晶 粒細(xì)小均勻 ， 晶界致密 ， 各向同性 ， 但工藝復(fù)雜 ， 成本高 。 1. 微波介質(zhì)陶瓷材料的性能要求 ① 高的介電常數(shù) ， ?r要求在 20~100之間 ， 且穩(wěn)定性好 ② 在 50~ +100℃ 溫區(qū) ， 頻率溫度系數(shù) ?f要小或可調(diào)節(jié) ， 一般在 30 106℃ 以內(nèi) ， 以保證微波器件的高度頻率穩(wěn)定性 。 此外 ， 也要考慮到材料的傳熱系數(shù) 、 絕緣電阻和相對密度等因素 。 （ 2） 低端頻譜法 低頻范圍內(nèi)測量樣品的電容量 C 隨頻率 f的變化 ， 以此來推算材料在 高率下的相對介電常數(shù) ?r。 3. 微波介質(zhì)陶瓷材料的體系 （ 1） BaOTiO2體系 （ 2） BaOLn2O3TiO2體系 （ 3） A(B’1/3B”2/3)O3體系 4. 微波介質(zhì)陶瓷材料與近代通信技術(shù) 移動通信系統(tǒng)的核心是介質(zhì)諧振器型濾波器 。因此 ， 利用高介電常數(shù)的陶瓷材料制作的介電濾波器的體積和質(zhì)量是傳統(tǒng)金屬空腔諧振器濾波器的 1/1000， 而且頻率高 ，介質(zhì)諧振器的尺寸可以越小 。 這類薄膜材料具有良好的抗疲勞特性 ， 且具有良好的存儲壽命和較低的漏電流 。 物理沉積法包括濺射