Многие спеченные материалы для тела, состоящие в основном из оксидов, широко используются в производстве электронных функциональных компонентов.. Процесс производства электронной керамики примерно такой же, как и у традиционной керамики..
Электронная керамика, или керамика для электронной промышленности, принципиально отличаются от общей керамики для электроэнергетики по химическому составу, микроструктура и электромеханические свойства. Эти отличия формируются рядом специальных технических требований, выдвигаемых электронной промышленностью к электронной керамике., важнейшее из которых - иметь высокую механическую прочность, устойчивость к высоким температурам и влажности, радиационная стойкость, и широкий диапазон диэлектрических проницаемостей. Значение тангенса угла диэлектрических потерь мало, и температурный коэффициент емкости можно регулировать (или скорость изменения емкости можно регулировать). Высокая электрическая прочность и сопротивление изоляции, и отличные показатели старения.
Электронная керамика можно разделить на пять категорий в зависимости от их функций и использования: изоляционная керамика, конденсаторная керамика, сегнетоэлектрическая керамика, полупроводниковая керамика и ионная керамика.
Устройство изоляции керамика
Называется приборным фарфором., он обладает отличными электроизоляционными свойствами и используется в качестве электронной керамики для конструкционных деталей., подложки и корпуса в электронном оборудовании и устройствах. Изоляционное устройство фарфора включает в себя различные изоляторы., катушки кадры, держатели трубок, переключатели диапазонов, опорные кронштейны конденсатора, подложки интегральных схем и упаковочные оболочки. Основными требованиями к этому типу фарфора являются низкая диэлектрическая проницаемость ε, малые диэлектрические потери tanδ, малые диэлектрические потери tanδ, малые диэлектрические потери tanδ, малые диэлектрические потери tanδ. Кроме того, малые диэлектрические потери tanδ.
малые диэлектрические потери tanδ, малые диэлектрические потери tanδ. малые диэлектрические потери tanδ. малые диэлектрические потери tanδ, малые диэлектрические потери tanδ. малые диэлектрические потери tanδ, малые диэлектрические потери tanδ. малые диэлектрические потери tanδ. малые диэлектрические потери tanδ 75%, 95%, и 99% глинозем. В некоторых высокотребовательных интегральных схемах, даже чистый корундовый фарфор с содержанием оксида алюминия 99.9% используется, чьи свойства аналогичны монокристаллам сапфира. Недостатки высокоглиноземистого фарфора, особо чистый корундовый фарфор, трудности в изготовлении, высокая температура обжига и высокая цена.
Существует также разновидность фарфора с высокой теплопроводностью, представленная оксидом бериллия. (Леопард) в аппарате фарфор. При комнатной температуре теплопроводность фарфора из оксида бериллия, содержащего BeO95%, такая же, как и у металла.. Оксид бериллия также обладает хорошими диэлектрическими свойствами., термостойкость и высокая механическая прочность. Недостатком является то, что сырье BeO очень токсично., и керамический материал имеет высокую температуру обжига, что ограничивает его применение. нитрид бора (БН) фарфор и нитрид алюминия (AlN) фарфор и нитрид алюминия. фарфор и нитрид алюминия, фарфор и нитрид алюминия, фарфор и нитрид алюминия, фарфор и нитрид алюминия. фарфор и нитрид алюминия.
фарфор и нитрид алюминия. фарфор и нитрид алюминия, фарфор и нитрид алюминия 99%. фарфор и нитрид алюминия, и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью..
и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью., и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью., и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью., и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью..
и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью.
и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью.. и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью.. и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью..
и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью., и, как ожидается, будет использоваться в крупномасштабных интегральных схемах с большой рассеиваемой мощностью.. Основными компонентами этого типа керамики в основном являются титанаты щелочноземельных или редкоземельных металлов и твердые растворы на основе титаната. (Таблица 1).
Электронная керамика
Выбор различных керамических компонентов позволяет получить высокочастотную конденсаторную керамику с различной диэлектрической проницаемостью., Тангенс угла диэлектрических потерь tanδ и температурный коэффициент диэлектрика αε для удовлетворения потребностей различных температурных компенсаций. Представленный в таблице фарфор из тетратитаната бария является не только конденсаторным диэлектриком с высокой термостойкостью., но также отличный диэлектрический материал для микроволнового излучения.
Низкочастотный конденсаторный фарфор относится к конденсаторному фарфору класса Ⅱ, который в основном используется для изготовления керамических конденсаторов для обхода, Блокировка и фильтрация по постоянному току в низкочастотных цепях. Основными особенностями являются высокая диэлектрическая проницаемость ε, большой тангенс угла потерь, и большая скорость изменения tanδ и ε с температурой. Наиболее широко используемым из этого типа керамики является сегнетоэлектрический титанат бария. (BaTiO3) в качестве основного компонента, который получают легирующей модификацией с высоким ε (вплоть до 20000 при комнатной температуре) и низкая скорость изменения температуры ε. Низкотемпературная спеченная низкочастотная монолитная конденсаторная керамика, в основном состоящая из ферроэлектрического ниобата свинца-магния с плавным фазовым переходом. (PbMg1/3Nb2/3O3) также важны низкочастотные керамические конденсаторы.
Полупроводниковая конденсаторная керамика Изолирующий слой, образованный на внешней поверхности полупроводниковой керамики или внутренней поверхности. (граница зерна) между зернами кристалла находится электронная керамика, которая является диэлектриком конденсатора.. Из их, конденсатор с пограничным слоем, изготовленный с использованием диэлектрических свойств пограничного слоя с керамическим зерном, представляет собой новый тип высокопроизводительного и надежного конденсатора., имеет малые диэлектрические потери, высокое сопротивление изоляции и высокое рабочее напряжение. Кажущаяся диэлектрическая проницаемость этой керамики чрезвычайно высока. (вплоть до 105), низкие диэлектрические потери (меньше, чем 1%), высокое объемное сопротивление (выше чем 1011 Ом·см), и высокая частота диэлектрической дисперсии (выше 1 ГГц) ), хорошая влагостойкость, является высокопроизводительным, высокостабильная конденсаторная среда. Сегнетоэлектрическая керамика Электронная керамика с сегнетоэлектрическими кристаллами в качестве основной кристаллической фазы.. Открыто не менее тысячи видов сегнетоэлектрических кристаллов., а как основная кристаллическая фаза сегнетоэлектрической керамики, в основном это сегнетоэлектрические кристаллы или твердые растворы типа перовскита или квазиперовскита. В определенном диапазоне температур, в кристалле существует спонтанная поляризация, которая может менять свое направление в зависимости от приложенного электрического поля. Это сегнетоэлектричество кристалла. При превышении температуры некоторого критического значения ─ ─ температура Кюри TC, его интенсивность поляризации падает до нуля, кристалл теряет сегнетоэлектричество, и становится обычным параэлектрическим кристаллом; в то же время, кристалл переходит из сегнетоэлектрической фазы в параэлектрическую фазу Фазовый переход. Интенсивность поляризации сегнетоэлектриков также резко меняется с изменением электрического поля..
Электронная керамика
Важной микроскопической особенностью сегнетоэлектриков является электрическая доменная структура., это, сегнетоэлектрики имеют множество небольших областей, спонтанно поляризованных до насыщения в определенном направлении ─ ─ электрические домены. Эти домены с разной ориентацией разделены доменными стенками. Под действием относительно сильного внешнего электрического поля, этот многодоменный кристалл может быть вынужден ориентироваться электрическим полем и становиться однодоменным. Этот вид динамического процесса, при котором электрические домены меняют свою ориентацию с помощью внешнего электрического поля., включая движение доменных стенок и зарождение и рост новых доменов.
Сегнетоэлектрическая керамика
Многофункциональный и универсальный. Используя его пьезоэлектрические свойства, можно изготовить пьезоэлектрические устройства., что является основным применением сегнетоэлектрической керамики, поэтому сегнетоэлектрическую керамику часто называют пьезокерамикой.. Использование пироэлектрических характеристик сегнетоэлектрической керамики (эффект высвобождения зарядов на поверхности сегнетоэлектрического тела за счет изменения интенсивности поляризации при изменении температуры) могут быть превращены в инфракрасные детекторы, которые можно использовать для измерения температуры, контроль температуры, дистанционное зондирование, и биология, медицина и другие области имеют важное прикладное значение. Типичная пироэлектрическая керамика включает титанат свинца. (PbTiO3) и так далее. Использование сильного электрооптического эффекта прозрачной сегнетоэлектрической керамики PLZT (цирконат титаната свинца, легированный лантаном) (изменение оптических свойств прозрачной сегнетокерамики при управлении доменным состоянием прозрачной сегнетокерамики внешним электрическим полем, тем самым демонстрируя двулучепреломление с электронным управлением и свет с электронным управлением. Эффект рассеяния) могут быть превращены в новые устройства, такие как лазерные модуляторы, фотоэлектрические дисплеи, оптическое хранилище информации, оптические переключатели, фотоэлектрические датчики, хранение изображений и дисплеи, и очки для защиты от лазерного или ядерного излучения.
Полупроводниковая керамика
Электронная керамика с полупроводниковыми кристаллическими зернами и изоляционным материалом. (или полупроводниковый) границы зерен посредством полупроводниковых мер, тем самым обеспечивая сильные межфазные барьеры и другие характеристики полупроводников.
Существует два основных метода полупроводниковой обработки керамики.: метод принудительного восстановления и метод донорного легирования (также известный как метод контроля атомной валентности). Оба метода заключаются в формировании дефектов, таких как ионные вакансии, в керамических кристаллах., тем самым обеспечивая большое количество проводящих электронов, чтобы кристаллические зерна в керамике стали определенного типа (обычно N-типа) полупроводник. Прослойка между этими кристаллическими зернами представляет собой изолирующий слой или другой тип (P-тип) полупроводниковый слой.
Существует много типов полупроводниковой керамики., включая различные термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, изготовленные из кристаллических зерен полупроводниковой керамики.; полупроводниковые конденсаторы из зернограничных свойств, ZnO варисторы, термисторы серии BaTiO3 с положительным температурным коэффициентом Резисторы, Солнечные элементы CdS/Cu2S; и различные керамические влагочувствительные резисторы и газочувствительные резисторы из поверхностных свойств. Таблица 2 перечисляет типичную полупроводниковую керамику для датчиков.
Фотоэлектрическая керамика CdS/Cu2S отличается от полупроводниковой керамики, указанной в таблице выше, тем, что использует свойства изолирующего зернограничного слоя.. Он использует фотоэлектрический эффект гетероперехода PN между CdS N-типа и зернограничным слоем Cu2S P-типа.. Керамический солнечный элемент, изготовленный из него, можно использовать в качестве источника питания для необслуживаемых станций и в качестве устройства фотоэлектрической связи в электронных приборах..
Ионная керамика
Электронная керамика с быстрой ионной проводимостью. Обладает характеристиками быстрой доставки положительных ионов.. Типичным представителем является фарфор из β-Al2O3.. Ионная проводимость такой керамики может достигать 0.1/(Ом·см) при 300 ℃, которые можно использовать для создания более экономичных твердых батарей с высоким коэффициентом полезного действия., а также может производить конденсаторы с медленным разрядом и высокой плотностью накопления энергии.. Это материал, который помогает решить энергетические проблемы.
Команда продвинутых инженеров FUBOON.
