電介質(zhì)材料課件

1、電介質(zhì)材料PPT課件1第第6章章 電介質(zhì)材料電介質(zhì)材料n電介質(zhì)的定義 在較弱電場下具有極化能力并在其中長期存在電場的一種物質(zhì)n電介質(zhì)的性質(zhì)絕緣性鐵電性壓電性熱釋電性電介質(zhì)材料PPT課件26.1 電容器介質(zhì)材料n電容器電容器靜電電容器電解電容器：閥金屬氧化物電化學(xué)離子電容器：不含“電介質(zhì)”，含“固體電解質(zhì)”或稱“快離子導(dǎo)體”n電容器電介質(zhì)材料的分類電容器電介質(zhì)材料的分類絕緣材料，如紙、玻璃、陶瓷、云母、有機(jī)薄膜等由鋁、鉭、鈮等閥金屬表面生成的介電氧化膜等n電容器電介質(zhì)對(duì)材料的要求電容器電介質(zhì)對(duì)材料的要求介電常數(shù)值盡可能高（得到高比容量）損耗角正切（tan)值盡可能低（避免能量損耗）絕緣電阻值高且

2、穩(wěn)定擊穿電場強(qiáng)度高電介質(zhì)材料PPT課件36.1.1 紙電介質(zhì)及其浸漬材料1. 電容器紙的組成、結(jié)構(gòu)和特性n電容器紙由無紡植物纖維素和空氣隙交替分布構(gòu)成；n主要成分纖維素（C6H10O5)n，n2000電介質(zhì)材料PPT課件4 紙電介質(zhì)的和tan與溫度和頻率的關(guān)系u 空氣隨溫度變化極小，與頻率無關(guān)，紙電介質(zhì)決定于纖維素，故紙電介質(zhì) 的隨溫度升高而增大，在高頻段隨頻率增高而略微降低；u 空氣的tan極小，紙電介質(zhì)tan決定于纖維素，隨其密度增大而降低，80 以上，迅速增大； tan在低溫區(qū)，隨頻率增大而增大，在高溫區(qū)，隨頻率增大 而減小。 紙電介質(zhì)的電阻率和抗電強(qiáng)度l 外加電壓低于電離電壓，電阻率跟

3、電壓無關(guān)，高于時(shí)，電阻率陡增；l 抗電強(qiáng)度隨密度增大而增加。電介質(zhì)材料PPT課件52.電容器紙的浸漬n可供浸漬的材料的分類n按極性程度：極性和非極性n按物理狀態(tài)： 液態(tài)，適于高壓和脈沖電容器 固態(tài)，適于一般直流或低壓通用電容器 電介質(zhì)材料PPT課件6浸漬后總介電常數(shù)的變化采用液體浸漬時(shí)采用固體浸漬時(shí)電介質(zhì)材料PPT課件7液體浸漬后液體浸漬后tan和擊穿強(qiáng)度的變化和擊穿強(qiáng)度的變化tan的變化的變化擊穿強(qiáng)度擊穿強(qiáng)度ELX的變化的變化電介質(zhì)材料PPT課件86.1.2 有機(jī)薄膜電容器介質(zhì)材料n非極性薄膜J 優(yōu)點(diǎn)：介電損耗很低，電阻率較高L 缺點(diǎn)：熱膨脹系數(shù)大，產(chǎn)生不可逆的電容量變化，介電常數(shù)低 （ 2

4、3)， 比率電容量低，機(jī)械強(qiáng)度較差 常見的有：聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯等n極性薄膜n 介電常數(shù)低( 33.6) 常見的有聚對(duì)苯二甲酸乙酯、聚碳酸酯、聚酰胺等電介質(zhì)材料PPT課件96.1.3 電解電容器介質(zhì)n電解電容器介質(zhì)電解電容器介質(zhì)： 閥金屬上生成的氧化物薄膜，厚度0.011.5m，“單向?qū)щ娦浴?“自愈特性”n陽極陽極： 閥金屬，如，鋁、鉭、鈮等，在電解槽中會(huì)形成具有單向?qū)щ娦缘难趸锉∧ぁ?結(jié)構(gòu)形式：箔式、燒結(jié)式和絲式等n陰極陰極： 與氧化物膜接觸的電解質(zhì)，用另一金屬作為引出端（“集電極”） 電解質(zhì)可為液體、糊狀物或固體電介質(zhì)材料PPT課件101. 箔式鋁電解電容器氧化膜介質(zhì)

5、n“形成”的概念n膜的結(jié)構(gòu)和特性與閥金屬和電解液的組合及形成條件有關(guān)n鋁相應(yīng)的兩類電解液n不溶解閥金屬及其氧化物膜的，如硼酸、硼砂、檸檬酸等，生成氧化物膜的主要成分；n不溶解閥金屬但能很好溶解其氧化物膜的，如硫酸、草酸、磷酸等，用于生成電介質(zhì)的預(yù)形成，縮短形成時(shí)間，提高效率。n電解電容器的Al2O3 膜組成 立方晶型的- Al2O3 不含水的無定形Al2O3膜 水合氧化鋁Al(OH)3 多孔Al2O3電介質(zhì)材料PPT課件11非固體鋁電解電容器氧化膜的結(jié)構(gòu)示意圖非固體鋁電解電容器氧化膜的結(jié)構(gòu)示意圖電介質(zhì)材料PPT課件122.固體鉭電解電容器鉭氧化膜結(jié)構(gòu)及其晶化n固體鉭電解電容器的特點(diǎn) 比率電容量

6、大、性能優(yōu)異，結(jié)構(gòu)多樣n固體鉭電解電容器的型式 燒結(jié)型固體 燒結(jié)型液體 箔形卷繞固體n固體鉭電解電容器的制備 由鉭粉壓塊燒結(jié)得到的燒結(jié)體、燒結(jié)體表面形成的鉭氧化膜、固體電解質(zhì)和固體電解質(zhì)上的導(dǎo)電層構(gòu)成。n制備具有合適孔隙的多孔鉭燒結(jié)塊n在多孔鉭燒結(jié)塊表面生長一層作為電介質(zhì)的氧化膜n第二電極，高溫?zé)岱纸飧采wMnO2固體電解質(zhì)n集電極，涂石墨噴金n在鉭陽極上形成的氧化膜是無定形的Ta2O5電介質(zhì)材料PPT課件136.1.4 陶瓷電容器介質(zhì)n介電陶瓷的特點(diǎn)n介電常數(shù)值高且變化范圍大；n串聯(lián)電感小，介電損耗低，在相當(dāng)高的頻段仍有優(yōu)越的電容特性；n具有高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)和高可靠性，耐高工作溫度；n具有高電阻率和

7、高耐電強(qiáng)度。n介電陶瓷的分類n按工作頻率分為低頻、中頻、高頻和微波陶瓷n按介電常數(shù)值分為低介、中介、高介陶瓷、鐵電陶瓷n本節(jié)根據(jù)實(shí)用中的介電陶瓷特性分為：n高頻溫度補(bǔ)償型介電陶瓷n高頻溫度穩(wěn)定型介電陶瓷n低頻高介型介電陶瓷n半導(dǎo)體型介電陶瓷電介質(zhì)材料PPT課件141. 高頻溫度補(bǔ)償型介電陶瓷n特點(diǎn)n中低值介電常數(shù)的非鐵電類陶瓷；n溫度系數(shù)值穩(wěn)定；n在高頻及較高溫度時(shí)介質(zhì)損耗低。n常用的有MgTiO3、CaSnO3、Al2O3、MgO等，但較低，熱穩(wěn)定性較差；n有前途的是MgO-La2O3-TiO2體系瓷和CaTiO3、SrTiO3、 MgTiO3、 LaTiO3復(fù)合瓷。電介質(zhì)材料PPT課件15

8、n具有較高的值；n常溫下具有很小的tan，一定頻率下，溫度超過某一臨界值，tan值急劇增大，隨溫度上升而增大；ntan值隨頻率的增大而減小金紅石型金紅石型TiO2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)電介質(zhì)材料PPT課件16n頻率增高后，= f(T)曲線在高溫方向出現(xiàn)增長電介質(zhì)材料PPT課件172.高頻溫度穩(wěn)定型介電陶瓷n特點(diǎn)： 值很低甚至接近零n常見的有MgTiO3、CaSnO3等體系，常采用復(fù)合固溶體n對(duì)于TiO2-MgO二元體系正鈦酸鎂瓷，為了使 0而值有所提高加入CaO或CaTiO3,形成固溶體，加熔劑CaF2,與過量的TiO2反應(yīng)，調(diào)整n對(duì)于CaSnO3體系， 引入CaTiO3,使值接近零，引入TiO2，可使的波

9、動(dòng)減少，并提高電介質(zhì)材料PPT課件183.低頻高介型介電陶瓷n特點(diǎn)：高達(dá)40008000；溫度穩(wěn)定性好；居里點(diǎn)在工作溫度范圍內(nèi)，能方便地被調(diào)整n種類：BaTiO3, SrTiO3和反鐵電體nBaTiO3鐵電體，具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)nSrTiO3常溫下為順電體結(jié)構(gòu)，在直流電場下不產(chǎn)生的跌落，在較高的直流電場下tan值不增加，理想的中、高壓高介陶瓷n反鐵電體n電疇中的離子沿相反方向發(fā)生自發(fā)式位移，每個(gè)電疇中存在兩個(gè)相反方向的自發(fā)極化強(qiáng)度；n特點(diǎn)：較細(xì)長的電滯回線、損耗較低、相變時(shí)體積效應(yīng)小、無剩余極化。暫穩(wěn)態(tài)的鐵電相暫穩(wěn)態(tài)的鐵電相穩(wěn)態(tài)的反鐵電相穩(wěn)態(tài)的反鐵電相足夠大的電場電場減小或取消儲(chǔ)能釋放儲(chǔ)能電介質(zhì)

10、材料PPT課件194. 半導(dǎo)體型介電陶瓷n半導(dǎo)體瓷主要是在BaTiO3的基礎(chǔ)上，經(jīng)過摻雜發(fā)展起來的nBaTiO3半導(dǎo)體化的途徑n施主摻雜(摻入半徑相近，但電價(jià)較高的離子）Ba2+Ti4+O2-2 + xLa3+ Ba2+1-x La3+x(Ti4+1-xTi3+x) O2-3 + xBa2+Ba2+Ti4+O2-2 + xNb5+ Ba2+ (Ti4+1-xNb5+x Ti3+x) O2-3 + xTi4+n強(qiáng)制還原Ba2+Ti4+O2-2 失氧還原 Ba2+ (Ti4+1-2xTi3+2x) O2-3 x (xVO2+)+ x/2O2nSiO2(Al2O3)摻雜n與受雜質(zhì)Fe，Cu，Zn形成

11、硅酸鹽玻璃相，消除其對(duì)半導(dǎo)體化的不利影響；n與過量的Al2O3生成Al2/3TiO3，（Al3+e-)，占據(jù)Ba2+ 位置成為施主，促進(jìn)半導(dǎo)體化。nBaTiO3半導(dǎo)化陶瓷介質(zhì)的類型n表面阻擋層型表面阻擋層型：沉積金屬，形成正電荷積累的空間電荷區(qū)，產(chǎn)生自建電場，具有表面勢壘n邊界層型邊界層型：在晶界上形成作為介質(zhì)的氧化絕緣層，燒結(jié)或涂敷金屬氧化物后，熱處理n電價(jià)補(bǔ)償型電價(jià)補(bǔ)償型：借助受主雜質(zhì)的電價(jià)補(bǔ)償作用，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪^緣性的介質(zhì)層電介質(zhì)材料PPT課件206.2 鐵電材料n自發(fā)式極化n某些介電晶體在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)和沒有外電場作用的條件下，由于原胞中的正負(fù)電荷中心不重合，導(dǎo)致產(chǎn)生固有偶極矩。n

12、電滯回線和鐵電體6.2.1 鐵電材料的自發(fā)式極化鐵電材料的自發(fā)式極化n居里點(diǎn)Tc和轉(zhuǎn)變溫度n鐵電相和順電相nBaTiO3的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)電介質(zhì)材料PPT課件21BaTiO3的相變與鐵電性電介質(zhì)材料PPT課件22BaTiO3的介電常數(shù)與溫度的關(guān)系電介質(zhì)材料PPT課件236.2.2 鐵電材料的電疇結(jié)構(gòu)和電滯回線鐵電材料的電疇結(jié)構(gòu)和電滯回線n電疇：自發(fā)極化方向一致的若干小區(qū)域n疇壁：不同極化方向的相鄰電疇交界處n四方BaTiO3晶體中的疇壁電介質(zhì)材料PPT課件24n鐵電體的電滯回線和順電體的P(E)線性關(guān)系鐵電體的電滯回線順電體的P(E)線性關(guān)系電介質(zhì)材料PPT課件256.2.3 BaTiO3的介電特

13、性及摻雜改性的介電特性及摻雜改性n通過溫度、電場強(qiáng)度E和電極化強(qiáng)度P，可以調(diào)節(jié)值；n當(dāng)f107Hz后，值隨 f 增高而顯著降低；n當(dāng)頻率增高時(shí)，由于反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)更頻繁而使tan增大；n改性的主要目的n居里溫度區(qū)域拓寬；n工作區(qū)域內(nèi)具有更高的值；n居里點(diǎn)的位置根據(jù)應(yīng)用的需要 進(jìn)行適量調(diào)節(jié)。n改性的方法n采用相變擴(kuò)散n引入緩沖型固溶體以及多晶晶粒微細(xì)化等n展寬劑n移動(dòng)效率n (TCBTCA)/100電介質(zhì)材料PPT課件266.3 壓電材料與熱釋電材料壓電材料與熱釋電材料n6.3.1 壓電效應(yīng)與壓電特征參數(shù)壓電效應(yīng)與壓電特征參數(shù)n正壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：當(dāng)在某一特定方向?qū)w施加應(yīng)力時(shí)，在與應(yīng)力垂直方向的

14、兩端表面出現(xiàn)數(shù)量相等、符號(hào)相反的束縛電荷的現(xiàn)象。n壓電效應(yīng)機(jī)理壓電效應(yīng)機(jī)理n逆壓電效應(yīng)：逆壓電效應(yīng)：具有壓電效應(yīng)的晶體置于外電場中，由于晶體的電極化造成的正負(fù)電荷中心位移，導(dǎo)致晶體形變，形變量與電場強(qiáng)度成正比。電介質(zhì)材料PPT課件27n 壓電特征參數(shù)壓電特征參數(shù)表征壓電材料特性的參數(shù)除、tan外，還有n壓電系數(shù)d與g 壓電材料把機(jī)械能（或電能）轉(zhuǎn)化為電能（或機(jī)械能）的比例常數(shù) 壓電應(yīng)變系數(shù)dij=(S/ E)T 或 dij=(D/ T)E 壓電電壓系數(shù)gij=(-E/ T)D 或 gij=(S/ D)Tn機(jī)電耦合系數(shù) 反映壓電材料機(jī)械能與電能間的耦合關(guān)系，無量綱 定義為：k2=正壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)化的

15、電能/輸入總機(jī)械能 或k2=逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能/輸入總電能n機(jī)械品質(zhì)因素Qm Qm每一周期振子諧振時(shí)儲(chǔ)存的機(jī)械能/同周期振子消耗機(jī)械能n頻率系數(shù)N N=f0L，與材料性質(zhì)相關(guān)電介質(zhì)材料PPT課件286.3.2 典型壓電材料及應(yīng)用n壓電材料分類n壓電單晶、壓電陶瓷、壓電薄膜和壓電高分子材料n從晶體結(jié)構(gòu)分，鈣鈦礦型、鎢青銅型、焦綠石型及鉍層結(jié)構(gòu)等n從化合物成分角度分：一元系統(tǒng)、二元系統(tǒng)，三元系統(tǒng)n一元系統(tǒng)BaTiO3和PbTiO3 PbTiO3 TC =490 PbTiO3工藝性能差，Pb蒸發(fā)，出現(xiàn)“粉化”現(xiàn)象，Li2O、NiO、MnO2引入形成緩沖晶界電介質(zhì)材料PPT課件29n二元系統(tǒng)PbT

16、iO3 -PbZrO3nPZT可通過調(diào)節(jié)Zr/Ti比進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過摻雜進(jìn)行改性n摻雜包括“等價(jià)A位取代”、“高價(jià)缺位取代”（“軟性取代）和“低價(jià)等數(shù)取代”（“硬性”取代）n復(fù)合鈣鈦礦型三元系統(tǒng)n高分子壓電材料電介質(zhì)材料PPT課件306.3.3 熱釋電效應(yīng)n熱釋電效應(yīng) 具有自發(fā)式極化的晶體受熱或冷卻后，由于溫度的變化（T）導(dǎo)致自發(fā)式極化強(qiáng)度變化（ PS），從而在晶體某一特定方向產(chǎn)生表面極化電荷的現(xiàn)象。PS =P Tn熱釋電效應(yīng)與晶體結(jié)構(gòu)n具有自發(fā)式極化是前提條件n32種晶體對(duì)稱型中，有21種不具有對(duì)稱中心，10種具有極化軸n只有存在極化軸的晶體才有熱釋電效應(yīng)n熱釋電晶體類型n具有不為外電場作用轉(zhuǎn)

17、向的自發(fā)式極化的晶體n具有為外電場作用轉(zhuǎn)向的自發(fā)式極化的晶體（鐵電體） 電介質(zhì)材料PPT課件31n熱釋電材料的自發(fā)式極化強(qiáng)度與溫度的關(guān)系nP=Ps+Pl電介質(zhì)材料PPT課件326.3.4 熱釋電材料及其應(yīng)用 熱釋電單晶LiNbO3、LiTiO3、（Ba，Sr)Nb2O6n熱釋電材料 熱釋電陶瓷，PZT，PLZTn熱釋電材料的應(yīng)用n PZT單元和陣列紅外探測器件電介質(zhì)材料PPT課件336.4 微波陶瓷介質(zhì)材料n微波波段的定義:300MHz3000GHz n分米波段：= 1m10 cm，f = 300 MHz 3GHz，甚高頻段(VHF)；n厘米波段： = 10cm1cm， f = 3GHz 30

18、 GHz，超高頻段(SHF)；n毫米波段： = 1cm1mm， f = 30GHz 300 GHz，極高頻段(EHF)；n亞毫米波段： = 1mm0.1mm， f =300GHz3000GHz，極超高頻段(SEHF)n微波信號(hào)的特點(diǎn)n頻率高，信息容量大；n可進(jìn)行直線傳播，具有很強(qiáng)的傳播方向性以及高能量和對(duì)于金屬目標(biāo)的強(qiáng)反射能力；n對(duì)不同介質(zhì)具有強(qiáng)穿進(jìn)和強(qiáng)吸收能力；n微波設(shè)備的數(shù)字化可實(shí)現(xiàn)別通信的保密化。n微波陶瓷分為三類n低類， 20n中類， 20401.高類，70100電介質(zhì)材料PPT課件34介質(zhì)諧振器nf 300MHz，Q 50010)(LCf電介質(zhì)材料PPT課件35集中式諧振元件向分散式

19、諧振元件過渡的原因集中式諧振元件向分散式諧振元件過渡的原因n 當(dāng)電磁波波長減小至可與回路元件尺寸相比擬的程度時(shí)，電磁波的輻射相當(dāng)顯著， 從而Q值大大下降；n 回路諧振頻率為 ，隨著f的不斷升高，L,C的值大大減小，尺寸也應(yīng)相應(yīng)減小，從而使微小型器件的制作工藝條件無法得到滿足；n 集中參數(shù)器件尺寸不斷減小與電路承受功率不斷增大，產(chǎn)生了無法兼顧的矛盾；10)(LCf 為了滿足微波器件的小型化和集成化，通常要用高介電常數(shù)的電介質(zhì)填充諧振腔，即得到介質(zhì)諧振器電介質(zhì)材料PPT課件366.4.1 微波陶瓷的介電性能n介質(zhì)諧振器的典型工作模式n 在微波頻段基本上為定值，不隨頻率而變化當(dāng)諧振頻率f0為固定值時(shí)

20、，增大則可減小器件的尺寸n 要使微波介質(zhì)陶瓷具有高值除需考慮微觀晶相類型及其組合外，應(yīng)在工藝上保證晶粒生長充分，結(jié)構(gòu)致密。n 微波介質(zhì)的品質(zhì)因數(shù)Q為tan的倒數(shù)，主要由歐姆損耗決定，即Q (tand)-1Q 還與頻率f有關(guān)n 微波介質(zhì)的諧振頻率溫度系數(shù)f0.5 (10-6/)，式中為熱脹系數(shù)，為介電常數(shù)溫度系數(shù)電介質(zhì)材料PPT課件376.4.2 微波陶瓷介質(zhì)的應(yīng)用微波陶瓷的應(yīng)用n用于介質(zhì)諧振器的功能陶瓷：值盡可能大n用于微波電路中的介質(zhì)陶瓷： 值盡可能小n可用于收集或儲(chǔ)存微波能的介質(zhì)天線；n用于控制微波信號(hào)傳輸方向的介質(zhì)波導(dǎo)；n電路或元件間藕合的微波電容器；n承載和支撐電路、元件及起絕緣作用的

21、基片、底板等。電介質(zhì)材料PPT課件386.5 玻璃電介質(zhì)材料玻璃電介質(zhì)材料玻璃的定義一種沒有確定熔點(diǎn)，具有客觀各向同性的非晶態(tài)固體物質(zhì) 6.5.1 玻璃的結(jié)構(gòu)與組成1. 玻璃的結(jié)構(gòu)扎哈瑞亞森玻璃形成規(guī)則n 圍繞金屬M(fèi)的氧原子數(shù)不能超過4；n 一個(gè)氧原子不能與兩個(gè)以上的M原子相聯(lián)；n 形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的M-O多面體只能以頂角相聯(lián)，而不能共棱，甚至共面；n 每個(gè)氧多面體至少有三個(gè)頂角被共有。電介質(zhì)材料PPT課件39電介質(zhì)材料PPT課件402. 玻璃的組成n玻璃的組成n玻璃形成劑，決定玻璃的主要機(jī)電性能，如，SiO2，B2O3，P2O5等n玻璃變性劑，顯著改變玻璃的特性，對(duì)介電性能不利，主要為堿金屬

22、氧化物n玻璃中間劑，減小玻璃變性劑的不利影響，主要為堿土金屬和Zn，Al，Ti等氧化物n玻璃結(jié)構(gòu)的“晶子假說”n玻璃由極微細(xì)的有序區(qū)域組成電介質(zhì)材料PPT課件416.5.2 玻璃的介電特性1. 堿金屬變性劑離子的電導(dǎo)互阻效應(yīng)堿金屬變性劑離子的電導(dǎo)互阻效應(yīng) 同時(shí)引入兩種不同的堿金屬離子后，出現(xiàn)的不同離子相互阻礙遷移的現(xiàn)象電介質(zhì)材料PPT課件422. 二價(jià)金屬氧化物的電阻率壓制效應(yīng)二價(jià)金屬氧化物的電阻率壓制效應(yīng)n 在堿金屬含量一定的玻璃電介質(zhì)中， 引入部分二價(jià)金屬氧化物取代SiO2以后， 二價(jià)離子貯留在網(wǎng)隙之中，并使堿金屬 離子遷移受到阻礙，從而使電阻率提高， 這種現(xiàn)象稱為“壓制效應(yīng)”。n壓制效應(yīng)

23、與離子半徑大小，質(zhì)量大小， 電子云分布狀態(tài)的因素相關(guān)電介質(zhì)材料PPT課件433. 玻璃電介質(zhì)的極化與損耗玻璃電介質(zhì)的極化與損耗n純形成氧化物玻璃主要是電子及離子位移式極化，幾乎不產(chǎn)生介質(zhì)損耗，在10121014 Hz，有諧振式色散損耗；n引入堿金屬氧化物后，產(chǎn)生“形變式”極化和損耗n玻璃的介電常數(shù)= i i電介質(zhì)材料PPT課件446.5.3 半導(dǎo)化玻璃與微晶玻璃n1. 半導(dǎo)化玻璃n玻璃導(dǎo)電的機(jī)制主要是在外電場作用下，弱系的松弛離子在無序網(wǎng)絡(luò)中的定向擴(kuò)散和躍遷；n當(dāng)玻璃體內(nèi)引入易變價(jià)的過渡金屬氧化物后，離子激活能降低，氧化物正離子變價(jià)，產(chǎn)生電子交換過程，使電子電導(dǎo)大幅度增加，此即半導(dǎo)化過程。n硫

24、族化合物半導(dǎo)化玻璃硫族化合物半導(dǎo)化玻璃n可單獨(dú)由S，Se，Te的化合物構(gòu)成，也可和P，As，Sb，Bi的化合物構(gòu)成二元和三元系統(tǒng)n特點(diǎn)n化合物組分變化范圍寬，且組分比可以不是整數(shù)，從而能靈活改變組成和特性；n半導(dǎo)體玻璃電導(dǎo)值對(duì)雜質(zhì)不敏感；n適當(dāng)組成的半導(dǎo)化玻璃常具有開關(guān)和記憶特性電介質(zhì)材料PPT課件45n1電介質(zhì)材料PPT課件46n含有變價(jià)過渡金屬氧化物的半導(dǎo)化含有變價(jià)過渡金屬氧化物的半導(dǎo)化玻璃玻璃 該類半導(dǎo)化玻璃包括釩、鐵、鈷、鎳、錳等氧化物的磷酸鹽、硼酸鹽和硅酸鹽玻璃等。當(dāng)過渡金屬氧化物濃度增大時(shí)，電導(dǎo)率也增大，而電導(dǎo)率值與過渡金屬離子價(jià)態(tài)有很大關(guān)系電介質(zhì)材料PPT課件472. 微晶玻璃n

25、定義定義：對(duì)某種具有適當(dāng)組分的玻璃進(jìn)行熱處理而生成的由結(jié)構(gòu)均勻、直徑小于l一2 m的微小晶粒構(gòu)成的玻璃陶瓷，其結(jié)晶度約為9598。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有較小粘度內(nèi)部基本上不含氣孔，具有較為優(yōu)良的熱、機(jī)械特性和化學(xué)穩(wěn)定性良好的加工特性，熱脹系數(shù)可在較寬范圍變化。n微晶玻璃的制作過程微晶玻璃的制作過程 一般玻璃的熔煉、成形過程，按設(shè)計(jì)的特定規(guī)范熱處理電介質(zhì)材料PPT課件48電介質(zhì)材料PPT課件496.6 有機(jī)電介質(zhì)材料有機(jī)電介質(zhì)材料n6.6.1 聚酰亞胺及其絕緣材料聚酰亞胺及其絕緣材料1. 1. 概述概述n20世紀(jì)60年代初，得到工業(yè)應(yīng)用，從此迅速發(fā)展n聚酰亞胺的一般結(jié)構(gòu)n聚酰亞胺有一系列非常好的綜合

26、性能，特別是在一200十260高低溫下具有突出的力學(xué)性能、電絕緣性、耐磨性、耐輻照以及在高真空下難揮發(fā)性，以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性和粘結(jié)性等。n聚酰亞胺使用溫度在200以上也能很好地粘結(jié)玻璃、硼、金剛石、鋁、鈷、銅、石墨和石英等，是性能優(yōu)異的高溫膠粘劑；聚酰亞胺還可制薄膜、絕緣漆、模壓制品等。2. 2. 聚酰亞胺的介電性能聚酰亞胺的介電性能n 聚酰亞胺的相對(duì)介電常數(shù)為3.33.5對(duì)溫度和頻率的依賴性很?。籲介電損耗角正切較低；n有很好的耐電暈性，耐電弧性不好。電介質(zhì)材料PPT課件503. 3. 聚酰亞胺的力學(xué)性能聚酰亞胺的力學(xué)性能n玻璃化溫度很高，在高溫下仍能保持相當(dāng)高的強(qiáng)度，其薄膜的抗拉強(qiáng)度在25 下為17.6MPa，而在200下仍保持11.8MPa；n能形成堅(jiān)韌面有彈性的薄膜。其沖擊韌度也高，而且低溫耐寒性好，抗震性也好；6.2.2 聚四氟乙烯聚四氟乙烯1. 1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 聚四氟乙烯人分子呈螺旋形結(jié)構(gòu)氟原于緊緊地將C-C主鏈包圍著2. 2. 性能性能n耐冷熱性 在250下長期使用，300下短期工作，高于415開始分解，在-195下使用n化學(xué)穩(wěn)定性 任何熔劑都不能溶解或溶脹，僅熔融堿金屬能與之作用n耐濕、耐水性 其透濕性和吸水性極微，耐氣候性優(yōu)異電介質(zhì)材料PPT課件51n力學(xué)性能 在壓力作用下變形很小，抗拉強(qiáng)度受溫度影響很小n介電性能 2，tan210-4, 和tan不受頻率的影