電子材料工藝原理課件

電子陶瓷（電子材料）工藝原理

電子陶瓷工藝原理現(xiàn)為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)技術(shù)課，主要研究電子陶瓷的組成、結(jié)構(gòu)及制備工藝與其功能之間的關(guān)系。注意分清電子陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷在概念上的區(qū)別。陶瓷的概念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過古老陶瓷的范疇。何謂陶瓷：采用原料粉碎—漿料（泥料）制備—坯體成型—高溫?zé)Y(jié)，這一工藝制備過程所制備的產(chǎn)品，稱為陶瓷。

引言

陶瓷材料當(dāng)代三大固體材料金屬材料有機(jī)高分子材料現(xiàn)代科學(xué)的三大支柱

材料能源信息1、新型陶瓷的概念日本—精細(xì)陶瓷、精密陶瓷美國—高級陶瓷、先進(jìn)陶瓷、現(xiàn)代陶瓷英國—技術(shù)陶瓷我國—工業(yè)陶瓷、新型陶瓷，大多數(shù)國家統(tǒng)一稱為新型陶瓷

新型陶瓷的定義：采用人工精制的無機(jī)粉末為原料，通過結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，精確的化學(xué)計(jì)量、合適的成型方法和燒成制度而達(dá)到特定的性能，經(jīng)過加工處理使之符合要求尺寸精度的無機(jī)非金屬材料制品。

2、新型陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷的區(qū)別區(qū)別傳統(tǒng)陶瓷新型陶瓷原材料天然礦物原料人工精制合成原料成型可塑、注漿、擠壓干壓、等靜壓、擠壓、軋膜、流延、熱壓鑄燒成溫度在1350℃以下，燃料以煤、油、氣為主。結(jié)構(gòu)陶瓷需很高溫度燒結(jié)(1600℃)，功能陶瓷需精確的控制溫度，燃料以電為主。加工一般不需加工切割、打孔、研磨、拋光等性能以外觀效果為主以內(nèi)在性能為主：耐磨、耐溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度及各種敏感性。4、新型陶瓷的特性與應(yīng)用(1)高度絕緣性和良好的導(dǎo)熱性(2)鐵電性、壓電性和熱釋電性(3)半導(dǎo)性或敏感性5、新型陶瓷的工藝技術(shù)現(xiàn)狀粉體制備—成型—燒結(jié)—精加工(1)粉體制備······(2)成型······(3)燒結(jié)······(4)精加工······作為一名學(xué)本專業(yè)的工程技術(shù)人員和科技工作者有必要研究、探索和解決以下重點(diǎn)課題：(5)工藝—結(jié)構(gòu)—性能設(shè)計(jì)的研究(6)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化粉體的研究(7)提高產(chǎn)品的重復(fù)性、可靠性與使用壽命的研究(8)加強(qiáng)新型陶瓷精密加工的研究

6、新型陶瓷展望

信息、能源、材料被譽(yù)為當(dāng)代科學(xué)的三大支柱，新型陶瓷作為一種新材料，以其優(yōu)異的性能在材料領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，在未來社會中將越益發(fā)揮顯著作用。展望未來，新型陶瓷材料將會在下面幾個(gè)方面獲得進(jìn)展和突破。(1)氣相凝聚法制備超微（納米）粉體(2)用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)燒結(jié)(3)陶瓷脆性的致命弱點(diǎn)將得到改變(4)納米材料的應(yīng)用(5)智能陶瓷的發(fā)展(6)陶瓷的晶界工程設(shè)計(jì)

功能陶瓷材料是一種多晶材料。研究結(jié)果表明，晶界對材料性能的影響極大。在電子陶瓷的設(shè)計(jì)中，我們常常利用晶界特性。晶界—晶粒界區(qū)：它包含晶粒表層部分、晶粒界、析出相和氣孔等的邊界區(qū)域。晶界工程設(shè)計(jì)：研究晶界的作用，晶界的組成及它對材料性能的影響，然后設(shè)計(jì)所需的晶界來達(dá)到人們所要求的材料性能，進(jìn)而制備出符合實(shí)用要求的電子陶瓷產(chǎn)品。

7.2.鐵電存儲器（FRAM）這是目前國內(nèi)外研究的熱門課題。國外已有低位存貯容量的商品出售，它有望取代現(xiàn)有的半導(dǎo)體及磁芯存貯器。1.鐵電材料的鐵電性

2.PTC熱敏電阻器應(yīng)用實(shí)例家用滅蚊器—現(xiàn)在人人幾乎都用它，PTCR起著即恒溫又加熱的雙重作用，就功能而言，它具有測溫、控溫和加熱的三重作用。

例如，鋯鈦酸鉛鐵電材料Pb(ZrXTi1—X)O3簡稱PZT具有自發(fā)極化，自發(fā)極化在交變外電場的激勵下可隨著電場而轉(zhuǎn)向，表現(xiàn)出電滯回線。鐵電材料的鐵電性表征便是電滯回線，一種材料是否具有鐵電性就看它是否具有電滯回線，由電滯回線可以獲得三個(gè)典型的參數(shù)即Pr、E