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電子陶瓷的分類知識(shí)

絕緣裝置瓷

絕緣裝置瓷簡稱裝置瓷，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。對(duì)這類瓷的基本要求是介電常數(shù)ε低，介質(zhì)損耗tanδ小，絕緣電阻率ρ高，擊穿強(qiáng)度E大，介電溫度特性和頻率特性好。此外，還要求有較高的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。

在這類電子陶瓷中以滑石瓷和氧化鋁瓷應(yīng)用廣。它們的主晶相成分分別為及?；傻碾娊^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。其電性能和物理性能隨三氧化二鋁含量的增多而提高。常用的有含75%、95%、99%三氧化二鋁的高鋁氧瓷。在一些要求極高的集成電路中，甚至還使用三氧化二鋁含量達(dá)99.9%的純剛玉瓷，其性質(zhì)與藍(lán)寶石單晶相近。高鋁氧瓷，尤其是純剛玉瓷的缺點(diǎn)是制造困難，燒成溫度高、價(jià)格貴。

電容器瓷

這是一種用作電容器介質(zhì)的電子陶瓷。這類陶瓷用量大、規(guī)格品種也多。主要的有高頻、低頻電容器瓷和半導(dǎo)體電容器瓷。

高頻電容器瓷屬于Ⅰ類電容器瓷，主要用于制造高頻電路中的高穩(wěn)定性陶瓷電容器和溫度補(bǔ)償電容器。構(gòu)成這類陶瓷的主要成分大多是堿土金屬或稀土金屬的鈦酸鹽和以鈦酸鹽為基的固溶體。

半導(dǎo)體電容器瓷

半導(dǎo)體電容器瓷利用半導(dǎo)體化的陶瓷外表面或晶粒間的內(nèi)表面（晶界）上形成的絕緣層為電容器介質(zhì)的電子陶瓷。其中利用陶瓷晶界層的介電性質(zhì)而制成的邊界層電容器是一類新型的高性能、高可靠的電容器，它的介電損耗小、絕緣電阻及工作電壓高。這種陶瓷的視在介電常數(shù)極高（可達(dá)105以上）、介質(zhì)損耗小（小于1%）、體電阻率高（高于1011歐·厘米）、介質(zhì)色散頻率高（高于1吉赫）、抗潮性好，是一種高性能、高穩(wěn)定的電容器介質(zhì)。

鐵電陶瓷

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電子陶瓷。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)）可以制成紅外探測器件，在測溫、控溫、遙測、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。利用透明鐵電陶瓷PLZT（摻鑭的鈦鋯酸鉛）的強(qiáng)電光效應(yīng)（通過外加電場對(duì)透明鐵電陶瓷電疇狀態(tài)的控制而改變其光學(xué)性質(zhì)，從而表現(xiàn)出電控雙折射和電控光散射的效應(yīng)），可以制成激光調(diào)制器、光電顯示器、光信息存儲(chǔ)器、光開關(guān)、光電傳感器、圖像存儲(chǔ)和顯示器，以及激光或核輻射防護(hù)鏡等新型器件。

半導(dǎo)體陶瓷

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。兩種方法都是在陶瓷的晶體中形成離子空位等缺陷，從而提供大量導(dǎo)電電子，使陶瓷中的晶粒成為某種類型（通常是N型）的半導(dǎo)體。而這些晶粒之間的間層為絕緣層或另一類型（P型）的半導(dǎo)體層。

半導(dǎo)體電子陶瓷種類很多，其中包括利用半導(dǎo)體瓷中晶粒本身性質(zhì)制成的各種負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；利用晶界性質(zhì)制成的半導(dǎo)體電容器、ZnO壓敏電阻器、BaTiO3系正溫度系數(shù)熱敏電阻器、CdS/Cu2S太陽能電池；以及利用表面性質(zhì)制成的各種陶瓷型濕敏電阻器和氣敏電阻器等。表2列出典型的傳感器用半導(dǎo)體陶瓷。

CdS/Cu2S系光電陶瓷不同于上表所列的利用絕緣晶界層性質(zhì)的半導(dǎo)體瓷，它所利用的是N型CdS與P型Cu2S晶界層之間的PN異質(zhì)結(jié)的光伏效應(yīng)。用它制成的陶瓷太陽能電池，可以作為無人值守臺(tái)站的電源，也可作為電子儀器中的光電耦合器件。

離子陶瓷

離子陶瓷是由離子導(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題的材料。

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