电子陶瓷总复习

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电子陶瓷的介电常数与介质损耗

电子陶瓷的介电常数与介质损耗

电子陶瓷的介电常数与介质损耗电子陶瓷是一种重要的功能材料,在电子器件与通信领域中扮演着至关重要的角色。

其中,介电常数和介质损耗是电子陶瓷关键性能参数,对其电学性能和应用效果具有重要影响。

一、介电常数的定义及作用介电常数是电子陶瓷的重要物理性质,它表征了材料在电场作用下的介电响应能力。

介电常数表示了材料中自由电荷与应变场或电场之间的相互作用程度。

在电子器件中,介电常数决定了材料的电容性能。

具有高介电常数的电子陶瓷能够存储更多的电荷,并提供更大的电容量。

因此,在制备高电容电容器、介电选择性滤波器和功率电子器件等方面,高介电常数是十分重要的。

二、介质损耗的定义及影响介质损耗是指电子陶瓷在电场作用下产生的能量损耗。

它是介电材料中自由电荷相互摩擦引起的,也可以理解为能源的转化和耗散过程。

介质损耗对电子器件的性能有着重要的影响。

当电子陶瓷具有较高的介质损耗时,会导致电路中能量的不必要损耗,增加电路的功耗,并可能引起因能量的转化而产生的热量。

因此,对于一些对信号传输质量要求较高的应用,如通信和微波电路,低介质损耗是十分关键的。

三、影响介电常数与介质损耗的因素1. 材料成分:电子陶瓷的成分决定了其电学性能。

不同的组分会对介电常数和介质损耗产生不同的影响。

通过调整组分,可以改变电子陶瓷的微观结构和界面效果,从而实现对介电常数和介质损耗的调控。

2. 结晶度:材料的晶体结构会对其电学性能产生重要影响。

较高的结晶度有助于提高介电常数,并减小介质损耗。

因此,在制备电子陶瓷时,应注重晶体结构的控制和优化。

3. 温度:温度对电子陶瓷的介电性能有较大影响。

随着温度的升高,材料的介电常数会发生变化,并伴随着介质损耗的变化。

因此,设计和应用电子陶瓷材料时,应考虑温度对性能的影响,选择适合的工作温度范围。

四、优化电子陶瓷的方法为了优化电子陶瓷的介电性能,提高介电常数并降低介质损耗,研究人员尝试了多种方法和技术。

1. 控制材料成分:通过合理选择和调控电子陶瓷的组分,可以实现对介电常数和介质损耗的调节。

电子产品工艺复习内容

电子产品工艺复习内容

•合理选择量程•注意调零电位器的测试•先测量电位器的总阻值,即两端片之间的阻值应为标称值,然后再测量它的中心端片及电阻体的接触情况。

电容器(简称电容)是一种能存储电能的元件,其特性可用12字口诀来记忆:通交流、隔直流、阻低频、通高频。

电容器在电路中常用作耦合、旁路、滤波、谐振等用途。

电感器(简称电感)也是构成电路的基本元件,在电路中有阻碍交流电通过的特性。

其基本特性也可用12字口诀来记忆:通直流、阻交流、通低频、阻高频。

电感器在电路中常用作扼流、降压、谐振等。

电感器的测量万用表的欧姆档测量线圈的直流电阻,若为无穷大,说明线圈(或及引出线间)有断路;若比正常值小很多,说明有局部短路;若为零,则线圈被完全短路。

二极管的测试:二极管的单向导电性。

三极管的测试:一般可用万用表的“R×100”和“R×1k”档来进行判别基极和管型。

应根据用途和电路的具体要求来选择二极管的种类、型号及参数。

选用检波管时,主要使其工作频率符合要求。

选择整流二极管时主要考虑其最大整流电流、最高反向工作电压是否满足要求,普通二极管的测试普通二极管外壳上均印有型号和标记。

标记方法有箭头、色点、色环三种,箭头所指方向或靠近色环的一端为二极管的负极,有色点的一端为正极。

若型号和标记脱落时,可用万用表的欧姆档进行判别。

主要原理是根据二极管的单向导电性,其反向电阻远远大于正向电阻。

具体过程如下:①判别极性将万用表选在R×100或R×1k档,两表笔分别接二极管的两个电极。

若测出的电阻值较小(硅管为几百~几千Ω,锗管为100~1kΩ),说明是正向导通,此时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的则是负极;若测出的电阻值较大(几十kΩ~几百kΩ),为反向截止,此时红表笔接的是二极管的正极,黑表笔为负极。

②检查好坏可通过测量正、反向电阻来判断二极管的好坏。

一般小功率硅二极管正向电阻为几百kΩ~几千kΩ,锗管约为100Ω~1kΩ。

功能陶瓷复习题

功能陶瓷复习题

功能陶瓷复习题功能陶瓷复习题功能陶瓷是一种特殊的陶瓷材料,具有优异的物理、化学和机械性能,被广泛应用于各个领域。

本文将通过一系列复习题,帮助读者巩固对功能陶瓷的理解和知识。

一、选择题1. 功能陶瓷的特点不包括:A. 高温稳定性B. 低热导率C. 超导性D. 耐磨性2. 下列哪种功能陶瓷常用于制作航空发动机部件?A. 氧化铝陶瓷B. 碳化硅陶瓷C. 氮化硅陶瓷D. 钛酸锆陶瓷3. 以下哪种功能陶瓷常用于制作电子元件?A. 铝酸锶陶瓷B. 铝酸镁陶瓷C. 铝酸钛陶瓷D. 铝酸锌陶瓷4. 功能陶瓷的应用领域不包括:A. 医疗器械B. 电子设备C. 航空航天D. 建筑材料5. 下列哪种功能陶瓷常用于制作陶瓷刀具?A. 氧化锆陶瓷B. 氧化铝陶瓷C. 碳化硅陶瓷D. 氮化硅陶瓷二、判断题1. 功能陶瓷的热膨胀系数与金属相似。

( )2. 功能陶瓷具有良好的耐腐蚀性能。

( )3. 氧化锆陶瓷具有优异的断裂韧性。

( )4. 碳化硅陶瓷是一种透明陶瓷材料。

( )5. 功能陶瓷的制备工艺主要包括烧结和热处理。

( )三、简答题1. 功能陶瓷的定义是什么?它与传统陶瓷有何不同之处?2. 请简要介绍功能陶瓷的主要分类及其应用领域。

3. 功能陶瓷的制备工艺包括哪些步骤?请简要描述其中一个制备工艺。

4. 功能陶瓷的优点是什么?为什么它在各个领域得到广泛应用?5. 功能陶瓷的未来发展趋势是什么?请简要阐述。

四、综合题功能陶瓷具有广泛的应用前景,但也面临一些挑战。

请结合你对功能陶瓷的理解,从材料性能、制备工艺、应用领域等方面,分析功能陶瓷面临的挑战,并提出相应的解决方案。

总结:通过这些复习题,我们回顾了功能陶瓷的特点、分类、应用领域以及制备工艺等方面的知识。

功能陶瓷作为一种具有特殊功能和优异性能的材料,其应用前景广阔。

然而,功能陶瓷在材料性能的优化、制备工艺的改进以及应用领域的拓展等方面仍然面临一些挑战。

只有不断深化研究,解决这些挑战,才能更好地推动功能陶瓷的发展和应用。

电子专用陶瓷烧结考核试卷

电子专用陶瓷烧结考核试卷
3.应用:电容器(高介电常数)、电阻器(高电阻率)、晶振器(高稳定性)。适合因为这些陶瓷具有高绝缘性、稳定性和可加工性。
4.减少缺陷方法包括优化烧结工艺、使用助熔剂、控制烧结速率。缺陷会影响绝缘性、机械强度和电性能。
1.电子专用陶瓷中,常用的烧结助剂是_______。()
2.在电子陶瓷烧结过程中,烧结体的密度随着_______的提高而增加。()
3.电子陶瓷的主要电性能指标之一是_______。()
4.陶瓷烧结过程中,烧结体的收缩主要发生在_______阶段。()
5.介电常数是衡量电子陶瓷_______性能的重要参数。()
B.铌酸钾
C.锆钛酸铅
D.氧化铝
14.以下哪些因素会影响电子陶瓷烧结体的机械强度?( )
A.晶粒大小
B.气孔率
C.烧结温度
D.烧结速率
15.电子陶瓷烧结工艺中,哪些方法可以提高烧结体的致密度?( )
A.增加烧结温度
B.延长烧结时间
C.使用热压烧结
D.使用微波烧结
16.以下哪些方法可以用来表征电子陶瓷烧结体的微观结构?( )
标准答案
一、单项选择题
1. A
2. B
3. B
4. D
5. D
6. D
7. A
8. C
9. D
10. C
11. D
12. C
13. A
14. C
15. D
16. D
17. C
18. D
19. B
20. D
二、多选题
1. ABC
2. ABCD
3. ABCD
4. ABCD
5. AB
6. ABCD
7. ABCD
B.介电损耗

电子技术总复习(1)

电子技术总复习(1)
uBE
iB(A)- E
死区电 压,硅
80
管0.5V ,锗管
60
0.2V 40
20
0.4h
工作压降: 硅管 UBE0.6~0.7V,锗管
UBE0.2~0.3V
UCE1V
UBE
IB
0.8
uBE(V)
13
(2)输出特性曲线 ——三个工作区域
iCf(uCE)IB常数
①截止区:IB 0 的区域。
C iC +
(三)掌握放大电路的分析方法:
(四) 掌握三种接法的晶体管基本放大电路的结构、 特点、分析。
(五)了解多级放大电路的耦合方式及特点,了解多 级放大器的分析计算方法。
(六) 理解差分放大电路、互补对称放大电路的结构
、特点、应用。
h
18
(一) 理解放大电路的组成原则及工作原理。
1.放大的概念
放大的目的:将微弱的电信号不失真的放大 放大的对象:变化量 放大的本质:能量的控制 放大的特征:功率放大 放大的基本要求:不失真
条件:发射结反偏(UBE ≤UT)。 特点: IB≤0,
B
uCE
IC ≤ ICEO≈0
②放大区:线性区
E
条件:发射结正偏(UBE ≤UT) ,
iC
饱和区

IB5
集电结反偏(UCE > UBE) 特点:IC=βIB;
IB4 大 IB3
区 IB2 IB1
③饱和区: IC与IB无关, UCE 变 随化
条件:发射结正偏,集电结正偏(UCE < UBE)
外电场削弱内电场,PN结电阻小, 电流大,导通;
I的大小与外加电压有关;
◆ 反向特性 P(-),N(+) 外电场增强内电场,结电阻大,反向电流很小,截止;

电子材料与电子元器件期末复习

电子材料与电子元器件期末复习
这就要求:沟道的载流子有效速度要高;栅极长度要短;寄生电阻 要小。
3.HBT、HEMT 名称含义、类别(单双极)、特性 (1)HBT:异质结双极型晶体管 HBT 器件的直流特性
即使是在 NE 远小于 NB 的时候,也能获得很高的βmax 值。 HBT 器件的高频特性:
5
功率增益与截至频率成正比,与基区寄生电阻和集电极-基极结电容成反比 (2)HEMT 调制掺杂场效应晶体管(MODFET)又称为高电子迁移率晶体管(HEMT)、二维 电子气场效应晶体管(TEGFET)。 MODFET 的独特性在于异质结构,在该结构中对宽能隙材料进行掺杂,载流子扩 散到未掺杂的窄能隙材料中,并在此形成沟道,沟道中电子在垂直方向上的动量 是量子化的(即二维电子气) 。 这种调制掺杂的实际结果是,未掺杂异质界面上的载流子在空间上与掺杂区隔离, 且由于不存在杂质散射而具有极高的迁移率。 4.半导体光电器件分类及其定义
(5)P 型(受主杂质): • 以受主杂质掺杂为主的半导体,其导电性主要由受主激发到价带顶的空穴 决定,这种主要依靠空穴导电的半导体叫 P 型半导体。
(6)费米能级: 由杂质能级或满带所激发的电子,使导带产生电子或使价带产生空穴,这些电子 或空穴致使半导体导电,统称为载流子。 导带中电子的分布遵循费米分布的一般规律。 (7)非平衡载流子: 在外界作用下,有可能使电子浓度和空穴浓度偏离平衡值。例如,在光照下,由 价带激发电子至导带而产生电子空穴对,使电子密度增加 Δn,空穴密度增加 Δp, 多余的载流子称为非平衡载流子。 (8)霍尔效应: 当电流垂直于外磁场通过导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会 产生一附加电场,从而在导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应。 2.半导体性质: (1)光电效应 在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形 成电流,即光生电。 (2)压阻效应 压阻效应,是指当半导体受到应力作用时,由于应力引起能带的变化,能谷的能 量移动,使其电阻率发生变化的现象。 (3)磁阻效应

《电子技术总复习》课件

能化管理。
02
电子元件与电路
Chapter
电子元件介绍
01
02
ห้องสมุดไป่ตู้03
电子元件种类
介绍各类电子元件,如电 阻、电容、电感、二极管 、晶体管等,及其在电路 中的作用和特性。
电子元件参数
解释电子元件的主要参数 ,如标称值、精度、额定 电压、额定电流等,以及 如何选择合适的元件。
电子元件应用
列举电子元件在不同电路 中的应用实例,如放大器 、振荡器、滤波器等。
《电子技术总复习》ppt课件
目录
• 电子技术基础概念 • 电子元件与电路 • 模拟电子技术 • 数字电子技术 • 电子系统与集成电路 • 电子技术实验与实践
01
电子技术基础概念
Chapter
电子技术定义
01
电子技术定义
电子技术是一门研究电子器件、电路及其应用的科学技术。它涉及到电
子信号的产生、传输、处理和应用,是现代信息技术的核心组成部分。
数字电路分析
数字电路的基本元件
逻辑门、触发器等,这些元件通过不同的组合和连接方式实现各种 复杂的逻辑功能。
数字电路的分析方法
通过逻辑代数、真值表、波形图等方法对数字电路进行分析,了解 其逻辑功能和工作原理。
数字电路的特性分析
分析数字电路的稳定性、抗干扰性、功耗等特性,以确保其正常工作 和性能稳定。
02
电子技术与信息技术关系
电子技术是信息技术的基础,主要关注电子信号的产生、传输和处理,
而信息技术则更广泛地涵盖了信息获取、存储、传输和应用的全过程。
03
电子技术分类
电子技术可分为模拟电子技术和数字电子技术两大类,分别研究模拟信
号和数字信号的处理和应用。

电子学总复习(模电)


二极管
例1:二极管:死区电压 .5V,正向压降 :二极管:死区电压=0 , 0.7V(硅二极管 硅二极管) 硅二极管 理想二极管:死区电压=0 正向压降=0 理想二极管:死区电压 ,正向压降
ui t ui RL uO uo t 二极管半波整流
例2:二极管的应用 : ui ui uR uR uo t uo 二极管检波作用 t t
二、放大电路及分析 本部分重点
(1)放大电路的组成和工作原理(T,MOSFET)。 )放大电路的组成和工作原理( , )。 (2)放大电路的动静态分析( T,MOSFET )。 )放大电路的动静态分析( , (3)电子电路中负反馈的概念,反馈类型的判别,各 )电子电路中负反馈的概念,反馈类型的判别, 类反馈的特点。 类反馈的特点。 (4)多级放大器的概念及分析。 )多级放大器的概念及分析。 (5) (了解)差放、互补功放电路构成、原理及分 ) 了解)差放、互补功放电路构成、 析。
虚地
取RP= R1// R2//RF
(6) 同相求和运算: 同相求和运算:
Rf
RF
u u
i1
i1 R1 u+ +
R2
∞ +
i2
取R1//R2=RF//Rf
R2 R1 u+ =ui1-R1i1(=ui2+R2i1 ) = R + R ui1+ R + R ui2 1 2 1 2 或用结点电压法求 或用结点电压法求u+= 结点电压法 ui1/R1+ui2/R2 1/R1+1/R2
场效应管 MOS绝缘栅场效应管(N沟道) 绝缘栅场效应管( 沟道 沟道) 绝缘栅场效应管
结构 S 金属铝 G D SiO2绝缘层 两个N区 两个 区 N P P型基底 型基底 N导电沟道 导电沟道 N

电子技术基础总复习ppt课件

耦合电容
特点:具有隔直电容,信号源、负载不与放大器直连
图2.2.5 阻容耦合共射放大电路
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
三、 放大电路的分析方法
——直流通路与交流通路
2.5.3 三种接法的比较
晶体管放大电路的三种组态: ➢ 共发射极放大电路既能放大电压,也能放大电流, 输入电阻居中,输出电阻较大,频带较窄。常作低频电 压放大。 ➢ 共集电极放大电路只能放大电流,不能放大电压。 输入电阻最大、输出电阻最小,具有电压跟随的特点常 用于多级放大的输入级和输出级,有时还用作中间隔离 级(缓冲级),起阻抗变换的作用。 ➢ 共基极放大电路只能放大电压,不能放大电流。输 入电阻最小,频率特性最好。
分析放大电路应注意:
▪ 在分析放大电路时,应遵循“先静态,后动态”。 求解静态工作点时应利用直流通路; 求解动态参数时应利用交流通路。
▪ 静态工作点合适,动态分析才有意义。 ▪ 分析时不一定非画出直流通路不可。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
集成运算放大电路
集成运算放大电路概述 集成运算放大器:简称运放,一种高放大倍数 的线性(直接耦合集成)电路。
4.1.1 集成运放的电路结构特点
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第2章 放大电路的基本原
理和分析方法

电子材料知识点总结

电子材料知识点总结1什么是电子材料?电子材料是特指适合于电子学这一范围使用的材料,它是电子工业和电子科学技术发展的物质基础。

2电子材料的选用原则1.根据元器件性能参数2.根据元器件结构特点3.根据元器件工艺特点4.按已知定律或法则5.按经济原则3霍尔效应定义1:在物质中任何一点产生的感应电场强度与电流密度和磁感应强度之矢量积成正比的现象。

定义2:通过电流的半导体在垂直电流方向的磁场作用下,在与电流和磁场垂直的方向上形成电荷积累和出现电势差的现象。

4电容器电介质材料的要求?1.介电常数ε尽可能的大2.损耗角正切tanδ尽可能的小3.具有高的绝缘电阻值,并保证电阻在不同温度和频率下稳定,避免因杂质分解或材料老化引起绝缘阻值下降;4.具有高的击穿强度。

5.要求电容器介质的性能在不同的温度、湿度等环境条件及不同的频率、电压等工作条件下保持长期稳定。

5电极材料的要求?要求制造电极的材料有足够的电导率、热导率和高温硬度,电极的结构必须有足够的强度和刚度,以及充分冷却的条件。

此外,电极与工件间的接触电阻应足够低,以防止工件表面熔化或电极与工件表面之间的合金化。

7表征无机介电常数特性的主要参数有哪些(限写三项)?介电常数除了与材料有关以外,还与温度和电场频率有关。

干燥气体通常是良好的绝缘体,但当气体中存在自由带电粒子时,它就变为电的导体。

这时如在气体中安置两个电极并加上电压,就有电流通过气体,这个现象称为气体放电。

气体放电有多种多样的形式。

主要的形式有辉光放电、电弧放电、电晕放电、火花放电、介质阻挡放电等。

二.描述气体击穿后的放电现象辉光放电:整个空间发光,电流密度小;低气压、电源功率小;电弧放电:放电通道和电极的温度都很高,电流密度大,电路有短路特征;电源功率大火花放电:有收细的发光放电通道、贯穿两极的断续的明亮火花;大气压下、电源功率小电晕放电:紧贴尖电极周围有一层晕光;极不均匀场刷状放电:从电晕放电电极中伸出许多较明亮的细放电通道;极不均匀场三.压电材料的四个重要参数并解释其含义?1.介质损耗:是判断材料性能好坏,选择材料和制作器件的重要依据2.机械品质因数:反映压电振子在谐振时的损耗程度3.机械耦合系数:是衡量压电体的机电能量转换能力的一个重要参数4.频率常数N:是指振子的谐振频率f r与主振动方向尺寸(或直径)的乘积。

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电子陶瓷总复习第一章陶瓷的定义:用粘土以外的其他原料,依陶瓷制造的工艺方法制成的制品陶瓷的发展大致经历了陶器、瓷器、现代先进陶瓷、纳米陶瓷4个发展阶段。

陶器(从公元前24000年开始)瓷器 (从公元250年开始)现代先进陶瓷 (从20世纪40年代开始)纳米陶瓷 (从20世纪90年代开始)1、陶器阶段用黏土制成毛坯,经过高温(~1000 °C) 烧结而成,是原始人类制成的最重要的物品之一2、瓷器阶段发明了釉、发现并使用高铝质瓷土、高温技术的发展(>1200 °C )3、现代先进陶瓷阶段原料纯化——从天然矿物原料为主发展到高纯人工合成原料为主4、纳米陶瓷阶段原料纳米化、陶瓷内部晶粒纳米化、性能高度优化、正在深入研究,预期将引起重要变化。

第二章电子陶瓷的性质与其结构有密切的关系。

结构可以分为:Electronic Structure;电子结构Atomic Structure;原子结构Microscopic Structure;显微结构Macroscopic structure宏观结构材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。

因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。

上述四个要素是基本的,缺一不可的,对材料科学与工程的发展来说,这四个要素必须是整体的。

材料的四要素反映了材料科学与工程研究的共性问题,其中合成和加工、使用性能是两个普遍的关键要素,这是在这四个要素上,各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。

混合键实际材料中,特别是陶瓷、半导体等往往是由离子键和共价键混合形成的键结。

确定AB组成的化合物中共价键的比例p可由下式决定:p=exp[-(Ea-Eb)2/4)]Ea,Eb分别为A,B元素的负电性(electronegativity)泡令原则1)负离子配位多面体原则(Pauling’s 1st Rule)在正离子周围形成负离子配位多面体;正、负离子间距与离子半径之和有关;配位数与正、负离子的半径之比有关。

负离子组成多面体,正离子占据间隙位置2)电价原则(Pauling’s 2nd Rule)Z+、Z-为正、负离子的电价CN+ 、CN-为正、负离子的配位数3)共用原则(Pauling’s 3rd Rul e)当配位体共用顶点、棱或面时,稳定性会降低。

正离子的电价越高、配位数越低,此效应越明显。

4)共顶点原则(Pauling’s 4th Rule )含有一种以上的正离子晶体中,电价大、配位数小的正离子周围的负离子配位多面体总趋于共顶点结合5)类型原则(Pauling’s 5th Rule )晶体中的配位体的类型总是尽可能地最少第三章相变是指在温度或压强等外界条件发生变化时:(1)物质的晶体结构发生了变化;(2)物质的化学成分发生不连续变化,如固溶体的脱溶分解;(3)某些反映长程序物理性质的出现或消失二级相变二级相变时热力学量(自由能)的改变是连续的,体积、熵等热力学函数没有突变,但它们的一级微商有突变,材料的等压热容(Cp)、热膨胀系数(α)和压缩系数(κ)有突变。

或者说两相的自由能对温度或压力的一阶导数相等,而二阶导数不相等。

二级及以上相变统称连续相变。

κ和α分别为材料的等温体压缩系数和等压体膨胀系数一级相变特点:两种相的自由能对温度或压力的一阶导数不相等,即其热力学函数,如体积、熵等在相变点发生不连续改变或突变。

铁电相变PbTiO3-PbZrO3假二元系固溶体相图。

Pc——顺电立方相,Ar——反铁电四方相,A0——反铁电正交相,FR——铁电三角相,FT——铁电四方相第四章了解电子陶瓷的力学、热学、电学、磁学、声学及光学等性质与其组成、结构的关系;重点掌握电子陶瓷的电学性能材料的理论断裂强度。

奥罗万(Orowan)计算的理论强度为:式中γ为断裂表面能,是材料断裂形成单位面积新表面所需的能量。

平面应力状态裂纹扩展的临界应力为式中c为裂纹的半长度电学性能I=SJV=LE电场E, 电流密度J如IV为体积电流,IS为表面电流,离子电导式中A、B为与化学组成、晶体结构有关的常数。

W为电导激活能,包括缺陷形成能和迁移能。

k=1.38×10-23J/K=0.86×10-4eV/K。

T为绝对温度。

陶瓷电导混合法则设陶瓷材料有两个均匀的相A,B组成,则有:VA、VB为两相的体积分数;σA、σB为两相的电导率。

n为状态指数。

电子陶瓷的介电性能介电常数对电介质材料,在电场E中,有电感应矢量D:0为真空介电常数,r为相对介电常数真空的相对介电常数为1, 其他材料的相对介电常数均大于1。

对于平行平板电容器,有:式中,C为试样的电容量;d为试样厚度或电极距离;S为电极面积;ε0为SI单位制中真空的介电常数,ε0=8.85×10-12 F/cm电介质的极化点电荷q对某一定点的电矩为:多点系统:介质内质点的正负电荷重心分离可形成偶极子:产生偶极矩:方向从负电荷指向正电荷,单位(C?m)或Debye, 1D=3.33 10-30(C ? m)极化机制有电子极化、离子极化、偶极子转向极化、界面极化、谐振式极化、自发极化等多种极化机制。

重点掌握电子极化、离子极化、偶极子转向极化等三种极化机制。

电子位移式极化离子位移极化偶极子转向极化多相陶瓷材料的介电性能a)、混合物法则由成分、结构、化学组成等不同的晶体所组成的多相陶瓷材料. 设只有两相组成陶瓷:介电常数的温度系数介电常数的温度系数——介电常数随温度变化而产生的相对变化率:第五章电子陶瓷的制备过程大致可分为:备料计算、粉料加工、成型、排胶、烧结、机械加工、表面金属化等基本工序。

配料计算:设原料的摩尔数为X1、X2、X3…,原料的分子量(或以克为单位的摩尔质量)为M1、M2、M3…,则原料重量为:原料的重量百分比即为若考虑实际原料的纯度P,则实际原料的重量应为第六章晶体的压电性压电效应—当晶体受外力作用发生形变时,在晶体的某些表面出现电荷积累的现象称为正压电效应。

逆压电效应—当晶体受电场作用时,晶体会发生形变的现象称为逆压电效应。

(如果电场是交变的,就会引起晶体的振动)应变S和电场E之间的关系为:dt仍称为压电常数。

晶体是否有压电性,是由晶体的结构对称性所决定的。

在32种点群中,有11种点群具有对称中心,没有压电性;有21种点群没有对称中心,可能有压电性。

在21种没有对称中心的点群中,点群432因为具有较高的对称性,也没有压电性。

具有压电性的点群为20种。

晶体对称性对压电常数的影响压电常数dijk是描述晶体物理性质的一种张量,因此将受到晶体对称性的制约。

晶体的对称性越高,dijk的非零独立分量的个数越少。

正、逆压电效应的张量和矩阵表示法如表所示:机电耦合系数k的定义为:机电耦合系数 k 一般的通式为:对机电耦合系数k的证明:式中:Uc为机电相互作用能Ue为弹性能Up为极化能对于单位体积的压电体, 有:机电耦合系数是一个小于1的无量纲的数。

钛酸钡(BaTiO3)压电陶瓷结构特点:BaO-TiO2系统的相平衡图可知,钛酸钡(BaTiO3)是一致熔融化合物,其熔点为1618℃。

在此温度以下,1460℃以上结晶出来的BaTiO3属于非铁电的六方晶系6/mmm 点群。

在1460~120℃之间BaTiO3转变为立方钙钛矿型结构。

相变特征复合钙钛矿结构ABO3的钙钛矿结构要求:A位离子平均电价为+2、摩尔数为1 B位离子平均电价为+4、摩尔数为1如果A,B位置有多种不同电价的离子,它们的电价和摩尔数应满足上述关系。

第七章微波的定义:在电磁波的全频谱中,一般将甚高频(30~300 MHz)至近红外(750 GHz)波段称为微波。

微波器件的分类:将300 MHz~3000 GHz定义为微波波段,其中又可划四个波段:微波应用的特点:微波信号因为其频率极高、波长极短,具有以下特点: 1、频率高、信息容量大,目前可应用的微波波段数已经超过长、中、短波段的1000倍以上。

2、可进行直线传播、具有很强的传播方向性。

波束能量高、金属目标对微波信号有强反射,可用于雷达、导航等3、对不同介质具有强穿透和强吸收的能力,可以穿透高空电离层实现卫星通信、微波治疗、微波探伤等。

4、微波设备的数字化可实现保密通信四种主要的微波陶瓷:1.BaO-TiO2系微波陶瓷BaO-TiO2体系中含有多种化合物,其介电性能随TiO2含量的变化而变化。

2. BaO-Ln2O3-TiO2系统这类材料的介电系数ε位居微波介质陶瓷体系之首,且随着组成的变动,ε可在20~90(或更高)相当大的范围内变化,Ln3+可以是镧系元素中任一元素或它们之间的复合,Ba可以部分用Sr,Pb,Bi2O3置换,或全部用CaO,Li2O取代或CaO-Li2O复合取代。

3.复合钙钛矿系A(B‘1/3B‘‘2/3)O3系(A=Ba,Sr;B‘=Mg,Zn,Co,Ni,Mn;B‘‘=Nb,Ta)在厘米、毫米波段使用的通信体系,要求介电材料在高频(大于10GHz)时有很高的Q值4.铅基钙钛矿系主要指(Pb1--xCax)ZrO3、(Pb1--xCax)(Fe1/2Nb1/2)O3、(Pb1-xCax)(Mg1/3Nb2/3)O3等系材料。

该系列材料原本是被用来制备多层电容器元件的,但J.Kato研究了它们在微波频率下的介电特性,发现它们在微波频率下同样具有较高的介电常数和Q值,同时具有近于零的谐振频率温度系数。

微波陶瓷的性能测试:主要测试介电常数、介电损耗、频率温度系数有圆柱形介质谐振器法(开式腔法)、封闭式谐振腔法和传输线法等。

第九章燃料电池的核心部分是电解质材料,燃料电池的发展已经历了3个时代、五个大类:①碱性燃料电池和磷酸燃料电池;②熔融碳酸盐燃料电池和质子交换膜燃料电池;③固体氧化物燃料电池(SOFC)。

问题:1、市场价格贵2、高温时寿命及稳定性不理想3、燃料电池技术还需发展SOFC主要由电解质层、阳极和阴极所组成,在电解质两侧加上阳极和阴极,成为三明治式结构,这是SOFC的最基本的结构之一。

根据电解质膜形状的不同,SOFC结构可分为:平板式、管式、瓦楞式、块状式、改良S型等主要有氧化锆基、氧化铈基、氧化铋基、钙钛矿基等电解质材料。

①氧化锆基电解质ZrO2是SOFC中最常用的电解质之一,稳定化的氧化锆是良好的氧离子导体。

目前,使用最多的是8% (mol) Y2O3稳定的ZrO2 。

8% Y2O3+ ZrO2 (8YSZ)②氧化铈基电解质材料CeO2本身具有稳定的萤石结构,不像ZrO2需要添加稳定剂,而且比Y2O3稳定的ZrO2具有更高的离子电导率和较低的电导活化能,是一种优良的氧离子导体。

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