电子陶瓷2-3PPT课件
损耗。
调节瓷料的组成，可以调节瓷料的介电 常数温度系数，得到一系列不同介电常 数温度系数的温度补偿电容器陶瓷材料
用途：高频温度补偿电容器陶瓷材料
3）、钙钛硅瓷
主晶相为硅钛酸钙（CaTiSiO5） 特点：当介电常数的温度系数接近于零时，
介电常数较大，且能够获得很大的正的温度 系数。 引入适当的加入物，可获得包括零温度系数 在内的一系列介电系数高的温度补偿用电容 器陶瓷 用途：高频温度补偿电容器陶瓷材料
用途：制造小型高压陶瓷电容器及温度补偿 电容器
4、微波介质瓷
BaO-TiO2系，Li2O-TiO2-Al2O3系, A(BxTi1-x)O3系等 其中，A:Ca、Sr、Ba；B:Zr和Sn
用途：制造微波集成电路基片和介质谐振器 介质谐振器材料特点：介电常数高（30～
200）；在使用温度范围内，介电常数的温度 系数小；在工作频率范围内，介质损耗小。
4）、具有高介电常数的铁电陶瓷，可以制成 体积小、电容量大的电容器，用于低频、高频、 高脉冲储能电路；
5）、半导体陶瓷电容器材料，也称晶界 层电容器材料。具有介电常数大、受温度 影响小、可靠性高的特点，常用于要求稳 定性和可靠性高的电路；
1）、用于高频电路的温度稳定的电容器瓷， 如四钛钡质瓷、镁镧钛质瓷、钙钛硅质瓷等；
2）、用于高频电路起温度补偿作用的电容器 瓷，如金红石质瓷、钛酸钙质瓷、钛锶鉍质 瓷、锡酸盐和锆酸盐质瓷等；
3）、用于高频高功率电路、高压电路和高脉 冲电路的陶瓷，这是电子陶瓷中产量最大、品 种最多的一类陶瓷，包括许多钛酸钡质陶瓷及 复合物陶瓷材料；
具有较好的机械性能，起支撑、保护、隔离等作 用的电子陶瓷材料。
用于制造电子元件、器件、部件和电路中的基体、 外壳、固定件、绝缘零件等的陶瓷材料，又称为 装置瓷。
还可以分为真空瓷、电阻基体瓷和绝缘零件瓷等。
第一节功能型电子陶瓷
具有特殊的功电子陶瓷材料。
特点：介电常数比钛酸镁瓷高，在高温（150 度）下，仍具有良好的介电性能
调整各组分，可以获得一系列不同介电常数 和温度系数的瓷料
用途：制造高温使用的高频陶瓷电容器
6）、锡酸盐瓷
指钙、锶、钡等的锡酸盐，都具有优良的电 性能
MgSnO3、NiSnO3等介质损耗大，不易作高频 电容器材料。ZnSnO3、MnSnO3等具有高的 电子电导，属于半导体。
第二章电子陶瓷的种类及用途
第一节功能型电子陶瓷 第二节结构型电子陶瓷
什么是电子陶瓷
将用于电子技术领域中的陶瓷材料称为电 子陶瓷材料，即陶瓷质的电子材料。
1、功能陶瓷（电子） 具有特殊的功能，或者能实现光、电、
磁、热、气、力等不同形式的交互作用和
转换的非结构型电子陶瓷材料。
2、 结构陶瓷（电子）
4）、钛酸镁瓷
以正钛酸镁（2MgO· TiO2,又称二镁钛） 为主晶相
特点：介电常数温度系数不高。
将其与具有负介电常数温度系数的晶相 配合，可以获得一系列不同介电常数温 度系数的瓷料
烧成温度范围窄
5）、镁镧钛瓷
由偏钛酸镁（MgTiO3）和二钛镧 (La2O3.2TiO2)组成，属于MgO-La2O3-TiO2系
各种性能可根据使用要求调节。
要求：在温度、湿度、频率和电压等因 素变化时，电性能稳定。
1）、金红石瓷
二氧化钛瓷 主晶相为金红石（TiO2） 特点：介电常数较高，介电常数的温度
系数有较大的负值，介质损耗很小 用途：高频温度补偿电容器陶瓷材料
2）、钛酸钙瓷
主晶相为钛酸钙（CaTiO3） 特点：高的介电常数，较小的高频介质
氧化层型，在半导体瓷表面有控制地 氧化，形成很薄的绝缘层做介质层
晶界层型：发育较好的晶粒（20～ 100μm）之间具有的绝缘性边界层
3、高频介质瓷
用来制造第一类瓷介电容器的陶瓷 电介质，符合GB3663－83 。
组成：碱土金属和稀土金属的钛酸 盐，以钛酸盐为基的固溶体
特点：介电常数高（和装置瓷相比）， 高频（1MHz）下的介质损耗小，介电 常数的温度系数值范围宽。
微波集成电路基片材料的特点： 相对介电常数高，且随频率的变化小； 介质损耗小； 结构均匀，各向同性，杂质含量低； 导热性、热稳定性好；
化学性能稳定，抗腐蚀性好； 有一定的机械强度，易于切割、研磨等； 与导体的粘附性好； 价格便宜，制造简单。
5 、其他电容器瓷
包括以下六类陶瓷材料。
分为：介质瓷、敏感陶瓷和特殊性能 陶瓷
一 、介质瓷
主要指用来制造电容器的陶瓷材料。 可分为铁电介质瓷，反铁电介质瓷，半
导体介质瓷，高频介质瓷，微波介质瓷 利用这种陶瓷材料，可以制作独石结构
电容器。
高频介质瓷
1、铁电介质瓷
包括钛酸钡质、钛酸铅质陶瓷，二元系 和三元系多组分材质的不含铁或极少含 铁的功能陶瓷
以钛酸钡(BaTiO3)或钛酸铅基固溶体为 主晶相的铁电陶瓷，是铁电介质瓷最重 要的类型。
主要用作大容量电容器，还可制造 各种敏感器件、光学器件、微位移 发生器等。
特点：在瓷体内存在自发的带电小 区域――电畴。
它具有许多的特殊功能
极高的介电常数，介电常数随温 度、电场的变化呈非线性，对光 的各向异性和双折射特性，电致 应变，伴随相变产生的各种变化 和耦合等性能。
2、半导体介质瓷
主要用于制造半导体电容器。
利用烧结半导体陶瓷的外表面或晶粒间 的内表面（晶界）形成的绝缘层为介质 制成电容器。
这种绝缘层很薄（十分之己微米～几十 微米），利于器件的小型化
表面层型（阻挡层型，氧化层型）和 晶界层型
阻挡层型，利用金属电极与半导体瓷 表面间的接触势垒做介质层
锡酸盐和钛酸盐很容易形成固溶体，常用来 作为BaTiO3基铁电电容器陶瓷的改性加入物
适合于作高频电容器瓷 在直流电场和还原气氛下具有较稳定的
性能（介电常数远低于钛酸钙）
7）、钛酸铋瓷
钛酸铋（Bi2O3· nTiO2，其中n可能为2、3、 4）
溶于钛酸锶的固溶体陶瓷材料
特点：在低于10MHz条件下；介电常数不变， 高于10MHz条件下，介电常数减小
调节瓷料的组成，可以调节瓷料的介电 常数温度系数，得到一系列不同介电常 数温度系数的温度补偿电容器陶瓷材料
用途：高频温度补偿电容器陶瓷材料
3）、钙钛硅瓷
主晶相为硅钛酸钙（CaTiSiO5） 特点：当介电常数的温度系数接近于零时，
介电常数较大，且能够获得很大的正的温度 系数。 引入适当的加入物，可获得包括零温度系数 在内的一系列介电系数高的温度补偿用电容 器陶瓷 用途：高频温度补偿电容器陶瓷材料
用途：制造小型高压陶瓷电容器及温度补偿 电容器
4、微波介质瓷
BaO-TiO2系，Li2O-TiO2-Al2O3系, A(BxTi1-x)O3系等 其中，A:Ca、Sr、Ba；B:Zr和Sn
用途：制造微波集成电路基片和介质谐振器 介质谐振器材料特点：介电常数高（30～
200）；在使用温度范围内，介电常数的温度 系数小；在工作频率范围内，介质损耗小。
4）、具有高介电常数的铁电陶瓷，可以制成 体积小、电容量大的电容器，用于低频、高频、 高脉冲储能电路；
5）、半导体陶瓷电容器材料，也称晶界 层电容器材料。具有介电常数大、受温度 影响小、可靠性高的特点，常用于要求稳 定性和可靠性高的电路；
1）、用于高频电路的温度稳定的电容器瓷， 如四钛钡质瓷、镁镧钛质瓷、钙钛硅质瓷等；
2）、用于高频电路起温度补偿作用的电容器 瓷，如金红石质瓷、钛酸钙质瓷、钛锶鉍质 瓷、锡酸盐和锆酸盐质瓷等；
3）、用于高频高功率电路、高压电路和高脉 冲电路的陶瓷，这是电子陶瓷中产量最大、品 种最多的一类陶瓷，包括许多钛酸钡质陶瓷及 复合物陶瓷材料；
具有较好的机械性能，起支撑、保护、隔离等作 用的电子陶瓷材料。
用于制造电子元件、器件、部件和电路中的基体、 外壳、固定件、绝缘零件等的陶瓷材料，又称为 装置瓷。
还可以分为真空瓷、电阻基体瓷和绝缘零件瓷等。
第一节功能型电子陶瓷
具有特殊的功电子陶瓷材料。
特点：介电常数比钛酸镁瓷高，在高温（150 度）下，仍具有良好的介电性能
调整各组分，可以获得一系列不同介电常数 和温度系数的瓷料
用途：制造高温使用的高频陶瓷电容器
6）、锡酸盐瓷
指钙、锶、钡等的锡酸盐，都具有优良的电 性能
MgSnO3、NiSnO3等介质损耗大，不易作高频 电容器材料。ZnSnO3、MnSnO3等具有高的 电子电导，属于半导体。
第二章电子陶瓷的种类及用途
第一节功能型电子陶瓷 第二节结构型电子陶瓷
什么是电子陶瓷
将用于电子技术领域中的陶瓷材料称为电 子陶瓷材料，即陶瓷质的电子材料。
1、功能陶瓷（电子） 具有特殊的功能，或者能实现光、电、
磁、热、气、力等不同形式的交互作用和
转换的非结构型电子陶瓷材料。
2、 结构陶瓷（电子）
4）、钛酸镁瓷
以正钛酸镁（2MgO· TiO2,又称二镁钛） 为主晶相
特点：介电常数温度系数不高。
将其与具有负介电常数温度系数的晶相 配合，可以获得一系列不同介电常数温 度系数的瓷料
烧成温度范围窄
5）、镁镧钛瓷
由偏钛酸镁（MgTiO3）和二钛镧 (La2O3.2TiO2)组成，属于MgO-La2O3-TiO2系
各种性能可根据使用要求调节。
要求：在温度、湿度、频率和电压等因 素变化时，电性能稳定。
1）、金红石瓷
二氧化钛瓷 主晶相为金红石（TiO2） 特点：介电常数较高，介电常数的温度
系数有较大的负值，介质损耗很小 用途：高频温度补偿电容器陶瓷材料
2）、钛酸钙瓷
主晶相为钛酸钙（CaTiO3） 特点：高的介电常数，较小的高频介质
氧化层型，在半导体瓷表面有控制地 氧化，形成很薄的绝缘层做介质层
晶界层型：发育较好的晶粒（20～ 100μm）之间具有的绝缘性边界层
3、高频介质瓷
用来制造第一类瓷介电容器的陶瓷 电介质，符合GB3663－83 。
组成：碱土金属和稀土金属的钛酸 盐，以钛酸盐为基的固溶体
特点：介电常数高（和装置瓷相比）， 高频（1MHz）下的介质损耗小，介电 常数的温度系数值范围宽。
微波集成电路基片材料的特点： 相对介电常数高，且随频率的变化小； 介质损耗小； 结构均匀，各向同性，杂质含量低； 导热性、热稳定性好；
化学性能稳定，抗腐蚀性好； 有一定的机械强度，易于切割、研磨等； 与导体的粘附性好； 价格便宜，制造简单。
5 、其他电容器瓷
包括以下六类陶瓷材料。
分为：介质瓷、敏感陶瓷和特殊性能 陶瓷
一 、介质瓷
主要指用来制造电容器的陶瓷材料。 可分为铁电介质瓷，反铁电介质瓷，半
导体介质瓷，高频介质瓷，微波介质瓷 利用这种陶瓷材料，可以制作独石结构
电容器。
高频介质瓷
1、铁电介质瓷
包括钛酸钡质、钛酸铅质陶瓷，二元系 和三元系多组分材质的不含铁或极少含 铁的功能陶瓷
以钛酸钡(BaTiO3)或钛酸铅基固溶体为 主晶相的铁电陶瓷，是铁电介质瓷最重 要的类型。
主要用作大容量电容器，还可制造 各种敏感器件、光学器件、微位移 发生器等。
特点：在瓷体内存在自发的带电小 区域――电畴。
它具有许多的特殊功能
极高的介电常数，介电常数随温 度、电场的变化呈非线性，对光 的各向异性和双折射特性，电致 应变，伴随相变产生的各种变化 和耦合等性能。
2、半导体介质瓷
主要用于制造半导体电容器。
利用烧结半导体陶瓷的外表面或晶粒间 的内表面（晶界）形成的绝缘层为介质 制成电容器。
这种绝缘层很薄（十分之己微米～几十 微米），利于器件的小型化
表面层型（阻挡层型，氧化层型）和 晶界层型
阻挡层型，利用金属电极与半导体瓷 表面间的接触势垒做介质层
锡酸盐和钛酸盐很容易形成固溶体，常用来 作为BaTiO3基铁电电容器陶瓷的改性加入物
适合于作高频电容器瓷 在直流电场和还原气氛下具有较稳定的
性能（介电常数远低于钛酸钙）
7）、钛酸铋瓷
钛酸铋（Bi2O3· nTiO2，其中n可能为2、3、 4）
溶于钛酸锶的固溶体陶瓷材料
特点：在低于10MHz条件下；介电常数不变， 高于10MHz条件下，介电常数减小
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《中国陶瓷文化》课件
烧制技术
烧成温度
根据不同陶瓷种类和用途，控制 烧成温度在800℃-1300℃之间，
确保陶瓷的硬度和稳定性。
烧成气氛
根据需要，调节烧成气氛，如氧化 气氛、还原气氛等，以获得不同的 陶瓷效果。
烧成时间
控制烧成时间，确保陶瓷充分烧结 ，避免出现裂纹、变形等问题。
装饰技术
彩绘装饰
利用彩绘技术，在陶瓷表面绘制各种 图案和花纹，增加艺术美感。
文化价值挖掘
深入研究中国陶瓷文化的历史渊源和艺术特色，提升对陶瓷文化的 认识和认同感。
保护知识产权
加强知识产权保护，打击仿冒和侵权行为，维护陶瓷产业的合法权 益。
THANKS
感谢观看
REPORTING
装饰美
总结词
中国陶瓷的装饰美是其重要特色之一，通过各种装饰手法展现出独特的艺术风格和民族 特色。
详细描述
中国陶瓷的装饰美表现在其丰富多彩的纹样和图案上。如青花瓷的蓝白相间、五彩瓷的 艳丽夺目、粉彩瓷的温婉柔美等，这些装饰手法都充分展现了中国陶瓷的装饰美。此外 ，陶瓷上的图案和纹样也富含文化内涵，如吉祥图案、山水风光、花鸟鱼虫等，都体现
中国陶瓷的国际影响
中国陶瓷在历史上曾经对世界陶瓷艺术产生过深远的影响， 如欧洲的“中国热”和日本的“陶艺革命”。
中国陶瓷的工艺技术、艺术风格和装饰手法等也对其他国家 的陶瓷发展产生了影响，如韩国、越南、泰国等国家的陶瓷 艺术都受到中国陶瓷的影响。
PART 06
中国陶瓷的未来发展
REPORTING
彩瓷
总结词
彩瓷是指在白瓷的基础上施以彩绘，再进行烧制的陶瓷艺术品。
详细描述
彩瓷以其色彩丰富、图案精美而著称。常见的彩瓷有五彩、斗彩、粉彩和珐琅彩等。彩瓷的起源可追 溯至唐代长沙窑的釉下彩绘瓷器，但真正意义上的彩瓷是在元代景德镇发展起来的。彩瓷融合了绘画 、书法等多种艺术形式，具有极高的艺术价值和收藏价值。
低温共烧陶瓷基板ppt课件
几种主要基板材料
Al2O3氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷被广泛用于厚、薄膜电路和MCM的基板。氧化铝陶瓷的玻璃成分一般 由二氧化硅和其他氧化物组成。
氮化铝陶瓷
氮化铝突出的优良性能是具有和氧化铍一样的导热性，以及良好的电绝缘性能、 介电性能。氮化铝的价格比氧化铝要贵。
硅基板
硅是一种可作为几乎所有半导体器件和集成电路的基板材料。优点有其基板和硅IC 芯片完全匹配；热导率比氧化铝陶瓷高得多；易于用铝或其他金属进行金属化等。
LTCC 微波元件
LTCC 集成模块
天线的结构如图所示，可以看到LTCC 介 质被沿波损耗的目的。
图为将多个LTCC 频率合成器放置在基板上的LTCC 频率合成 器测试版。该组件包括了一个4×4 的开关矩阵，集成PIN 的二极管，单刀双掷开关IC 芯片和无源器件。为了检测整
LTCC 技术是1982 年美国休斯公司开发的一种新型材料技术。
该工艺就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，作为电路基板材 料，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要 的电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起，在一定温度下烧结， 制成三维电路网络的无源集成组件，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在 其表面可以贴装 IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块等等。
LTCC基板材料
目前已开发出多种LTCC 基板材料, 由于加入玻璃是实现LTCC 技术的重要措施, 因此 对适用的玻璃种类进行过大量研究, 如高硅玻璃, 硼硅酸玻璃, 堇青石玻璃等。
陶瓷粉料的比例是决定材料物理性能与电性能的关键因素。为获得低介电常数的 基板, 必须选择低介电常数的玻璃和陶瓷组合, 主要有硼硅酸玻璃/ 填充物质、玻 璃/ 氧化铝系、玻璃/莫来石系等, 要求填充物在烧结时能与玻璃形成较好的浸润。
《陶瓷材料腐蚀》课件
结论
1 关注腐蚀问题
陶瓷材料腐蚀问题需要引起足够的关注，以保证材料的使用寿命。
2 提高使用寿命
采取适当的防腐措施可以提高陶瓷材料的使用寿命和性能。
3 广泛应用的前景
陶瓷材料在不同领域具有广泛的应用前景，为各行各业创造更好的解决方案。
更好的材料选择
选择抗蚀性更好的陶瓷材料 来替代容易受腐蚀的材料。
应用案例
陶瓷涂层的应用
陶瓷涂层被广泛应用于汽车、 航空航天等领域，可以提供很 好的防腐和耐热性。
陶瓷材料在化学行业的 应用
陶瓷材料在化学行业中用于制 造反应容器、管道等耐腐蚀设 备，确保生产安全。
陶瓷材料在电子行业的 应用
陶瓷材料在重要的作用。
应用
陶瓷材料广泛应用于航空航天、电子、化工、 医疗等领域，具有重要的结构、绝缘和防腐 等功能。
腐蚀分类及原因
腐蚀分类
腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，每种腐蚀类型都有不同的发生机理。
腐蚀原因
腐蚀的原因包括化学环境、电化学环境和热处理过程中的材料结构变化。
腐蚀机理
1 化学成分
陶瓷材料的化学成分决 定了腐蚀的反应类型和 速率。
《陶瓷材料腐蚀》PPT课 件
陶瓷材料腐蚀是一个重要的研究领域。本课件将介绍陶瓷材料的定义、应用 以及腐蚀问题。通过深入探讨陶瓷材料的腐蚀分类、原因、机理和防护措施， 我们可以完善陶瓷材料的设计和应用。
陶瓷材料的定义与应用
定义
陶瓷材料是一类以无机非金属为主要原料， 经过烧结工艺制成的材料，具有高硬度和耐 热性。
2 微观结构
材料的微观结构和晶体 结构会影响腐蚀的起始 点和扩展路径。
3 化学反应
腐蚀是由化学反应和电 化学反应共同作用产生 的，可以形成各种腐蚀 产物。
陶瓷热学及高温性能资料课件(1).ppt
“热震”是陶瓷材料破坏的一种常见现象。
热震性能 试验机
航天飞机上热保护系统：
HRSRCC (强化碳-碳复合材料) Reinforced carbon-carbon：用于返航时温度高达 1260 °C的航天飞机机鼻以及机翼前缘。 HRSI(高温表面绝热瓦) High-temperature reusable surface insulation tiles： 用于航天飞机机腹，温度低于1260 °C。 FRCI (复合加工纤维绝热瓦)Fibrous refractory composite insulation tiles： 用于强化与轻量化。 FIB (弹性隔热毯)Flexible Insulation Blankets：通过测试，类似毛毯之绝热材 料，用于隔绝航天飞机受热低于649 °C之区域。 LRSI (低温表面绝热瓦) Low-temperature Reusable Surface Insulation tiles： 早期用于覆盖部分航天飞机受热低于649 °C之区域，后被弹性隔热毯(FIB)取代。 TUFI (强化单体纤维绝热瓦) Toughened unipiece fibrous insulation：于1996 年开始使用的强化绝热砖，用于高温区域，亦可用于较低温之区域。 FRSI (表面绝热毯) Felt reusable surface insulation：白色Nomex绝热毯，一 种用于防火隔热的芳香族聚酰氨纤维，覆盖于航天飞机酬载舱门及部分航天飞机受热 低于371 °C之位置。
热应力的产生和计算
由于温度变化而引起的内应力称为热应力，热应力可导致材料热冲击
破坏或热疲劳破坏。抗热震性实际就是抵抗热应力。
（1）热应力的产生
I. 温度梯度引起热应力
II. 热膨胀系数不同引起热应力
热震性能 试验机
航天飞机上热保护系统：
HRSRCC (强化碳-碳复合材料) Reinforced carbon-carbon：用于返航时温度高达 1260 °C的航天飞机机鼻以及机翼前缘。 HRSI(高温表面绝热瓦) High-temperature reusable surface insulation tiles： 用于航天飞机机腹，温度低于1260 °C。 FRCI (复合加工纤维绝热瓦)Fibrous refractory composite insulation tiles： 用于强化与轻量化。 FIB (弹性隔热毯)Flexible Insulation Blankets：通过测试，类似毛毯之绝热材 料，用于隔绝航天飞机受热低于649 °C之区域。 LRSI (低温表面绝热瓦) Low-temperature Reusable Surface Insulation tiles： 早期用于覆盖部分航天飞机受热低于649 °C之区域，后被弹性隔热毯(FIB)取代。 TUFI (强化单体纤维绝热瓦) Toughened unipiece fibrous insulation：于1996 年开始使用的强化绝热砖，用于高温区域，亦可用于较低温之区域。 FRSI (表面绝热毯) Felt reusable surface insulation：白色Nomex绝热毯，一 种用于防火隔热的芳香族聚酰氨纤维，覆盖于航天飞机酬载舱门及部分航天飞机受热 低于371 °C之位置。
热应力的产生和计算
由于温度变化而引起的内应力称为热应力，热应力可导致材料热冲击
破坏或热疲劳破坏。抗热震性实际就是抵抗热应力。
（1）热应力的产生
I. 温度梯度引起热应力
II. 热膨胀系数不同引起热应力
第八章 陶瓷的导电
光开关 光调制 图象存储
14
利用电阻非线性制造敏感元件
15
三、功能陶瓷的发展趋势
(1) 表面组装技术(SMT)推动功能陶瓷元件片式化 • 功能陶瓷是新型电子元器件的基础－－多层陶瓷技术 • 功能陶瓷复合器件是采用多层陶瓷共烧技术，将多种
功能陶瓷材料，如介电陶瓷、磁性材料或电阻材料， 与金属内电极，按一定电路模式集成共烧形成一体化
47
• 高温超导薄膜的制备方法： • 磁控溅射法
YBCO薄膜, Tc ＝ 90K，Jc = 5~6 MA/cm2
• 脉冲激光沉积法
在STO单晶基片上原位外延YBCO薄膜，Tc = 92~93K, Jc = 6 MA/cm2
• 分பைடு நூலகம்束外延（MBE）法 • 化学气相沉积（CVD）
48
二、超导体的宏观性质和研究动态
• 另外绝缘性还受显微组织的影响，晶粒 和气孔影响不大，主要晶界相。
31
三、 常用绝缘陶瓷材料及其性能
• 绝缘陶瓷材料的分类方法很多，若按化学组成 分类测可分为氧化物系和非氧化物系两大类。 氧化物系绝缘陶瓷已得到广泛应用，而非氧化 物系绝缘陶瓷是70年代才发展起来的，目前应 用的主要有氮化物陶瓷，如Si3N4、BN、A1N 等。
输入
输出
输入
接地
外形尺寸： 25mm X 9mm，输入电压 220VAC，输出电压 510V
输入
发生器
发生器
输出
输入
12
新型压电驱动器及超声波电机
摇头压电电机 中空压电电机 二维微动台 超声电机驱动系统 微型压电电机
行波压电电机 直线压电驱动器 中空压电电机
单向压电电13机
透明铁电陶瓷的极化反转特性在电光 方面的应用
14
利用电阻非线性制造敏感元件
15
三、功能陶瓷的发展趋势
(1) 表面组装技术(SMT)推动功能陶瓷元件片式化 • 功能陶瓷是新型电子元器件的基础－－多层陶瓷技术 • 功能陶瓷复合器件是采用多层陶瓷共烧技术，将多种
功能陶瓷材料，如介电陶瓷、磁性材料或电阻材料， 与金属内电极，按一定电路模式集成共烧形成一体化
47
• 高温超导薄膜的制备方法： • 磁控溅射法
YBCO薄膜, Tc ＝ 90K，Jc = 5~6 MA/cm2
• 脉冲激光沉积法
在STO单晶基片上原位外延YBCO薄膜，Tc = 92~93K, Jc = 6 MA/cm2
• 分பைடு நூலகம்束外延（MBE）法 • 化学气相沉积（CVD）
48
二、超导体的宏观性质和研究动态
• 另外绝缘性还受显微组织的影响，晶粒 和气孔影响不大，主要晶界相。
31
三、 常用绝缘陶瓷材料及其性能
• 绝缘陶瓷材料的分类方法很多，若按化学组成 分类测可分为氧化物系和非氧化物系两大类。 氧化物系绝缘陶瓷已得到广泛应用，而非氧化 物系绝缘陶瓷是70年代才发展起来的，目前应 用的主要有氮化物陶瓷，如Si3N4、BN、A1N 等。
输入
输出
输入
接地
外形尺寸： 25mm X 9mm，输入电压 220VAC，输出电压 510V
输入
发生器
发生器
输出
输入
12
新型压电驱动器及超声波电机
摇头压电电机 中空压电电机 二维微动台 超声电机驱动系统 微型压电电机
行波压电电机 直线压电驱动器 中空压电电机
单向压电电13机
透明铁电陶瓷的极化反转特性在电光 方面的应用
陶瓷基复合材料要点课件(1).ppt
3
按基体分：
金属基复合材料MMC
复合材料
有机材料基复合材料
无机非金属基复合材料
木质基复合材料
聚合物基复合材料PMC
橡胶基 树脂基
水泥或混凝土基复合材料
热塑性树脂 热固性树脂
陶瓷基复合材料CMC
4
按增加体分：
复合材料
颗粒状分散复合材料 纤维状分散复合材料
分散强化复合材料
片晶增强复合材料
颗粒增强复合材料
单向纤维强化复合材料
连续纤维复合材料
非编织纤维层 二维、三维编织纤维层
不连续纤维复合材料
短纤维
随机排列 定向排列
晶须
随机排列
定向排列 5
按性能分：
聚合物基复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料 功能基复合材料 纳米基复合材料 梯度基复合材料
6
复合材料在21世纪中应起的作用
对信息技术提供服务：信息获得、处 理、储存、传输和执行
32
莫来石 （3Al2O3·2SiO2~2Al2O3·SiO2), 一般1550～1600℃烧成，纯的莫来石 要在1750 ℃左右才能烧成。
尖晶石（AR2O4，A代表二价元素离子， R代表三价元素），典型的有镁铝尖晶 石。
33
基体材料 — 非氧化物陶瓷
指不含氧的金属碳化物、氮化物、硼化物 和硅化物等。自然界比较少，需要人工合 成，是先进陶瓷特别是金属陶瓷的主要成 分和晶相，主要由共价键结合而成，也有 一定的金属键成分。
10
纳米复合材料
纳米效应—表面及界面效应、量子尺寸效应、宏观 量子隧道效应等，这些效应使纳米复合材料不仅有 优良的力学性质而且会产生光学、排线性光学、光 化学和电学的功能作用。 （1）有机—无机纳米复合材料 将无机纳米粒子引入有机聚合物——电磁流变液 （2）无机——无机纳米复合材料
按基体分：
金属基复合材料MMC
复合材料
有机材料基复合材料
无机非金属基复合材料
木质基复合材料
聚合物基复合材料PMC
橡胶基 树脂基
水泥或混凝土基复合材料
热塑性树脂 热固性树脂
陶瓷基复合材料CMC
4
按增加体分：
复合材料
颗粒状分散复合材料 纤维状分散复合材料
分散强化复合材料
片晶增强复合材料
颗粒增强复合材料
单向纤维强化复合材料
连续纤维复合材料
非编织纤维层 二维、三维编织纤维层
不连续纤维复合材料
短纤维
随机排列 定向排列
晶须
随机排列
定向排列 5
按性能分：
聚合物基复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料 功能基复合材料 纳米基复合材料 梯度基复合材料
6
复合材料在21世纪中应起的作用
对信息技术提供服务：信息获得、处 理、储存、传输和执行
32
莫来石 （3Al2O3·2SiO2~2Al2O3·SiO2), 一般1550～1600℃烧成，纯的莫来石 要在1750 ℃左右才能烧成。
尖晶石（AR2O4，A代表二价元素离子， R代表三价元素），典型的有镁铝尖晶 石。
33
基体材料 — 非氧化物陶瓷
指不含氧的金属碳化物、氮化物、硼化物 和硅化物等。自然界比较少，需要人工合 成，是先进陶瓷特别是金属陶瓷的主要成 分和晶相，主要由共价键结合而成，也有 一定的金属键成分。
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纳米复合材料
纳米效应—表面及界面效应、量子尺寸效应、宏观 量子隧道效应等，这些效应使纳米复合材料不仅有 优良的力学性质而且会产生光学、排线性光学、光 化学和电学的功能作用。 （1）有机—无机纳米复合材料 将无机纳米粒子引入有机聚合物——电磁流变液 （2）无机——无机纳米复合材料
陶瓷烧成工艺培训课程(1).pptx
(2) 热压烧结生产设备
热压机的结构是按加热和加压方法．所采用的 气氛以及其他因素来划分的。
在热压过程中通常利用电加热。最普通的方法有：
➢对压模或烧成料通电直接加热； ➢将压模放在电炉中对其进行间接加热； ➢对导电压模进行直接感应加热； ➢把非导电压模放在导电管中进行感应加热
美国CENTORR真空热压炉
热压烧结优点：
许多陶瓷粉体(或素坯)在烧结过程中，由于烧结 温度的提高和烧结时间的延长，而导致晶粒长大。 与陶瓷无压烧结相比，热压烧结能降低烧结温度 和缩短烧结时间，可获得细晶粒的陶瓷材料。
例：热压氮化硅材料的抗弯强度和断裂韧性分 别可达1100MPa和9MPa·m-2；热压氧化锆增韧陶 瓷 的 抗 弯 强 度 和 断 裂 韧 性 分 别 为 1500MPa 和 15MPa·m-2。此外，一些含有易挥发组分的陶瓷， 如氧化铅、氧化锌和某些氮化物，以及用纤维、 晶须、片状晶粒、颗粒弥散强化的陶瓷基复合 材料，用热压工艺比用无压烧结容易获得高致
热压是指在对置于限定形状的石墨模具中的松散粉末或对 粉末压坯加热的同时对其施加单向压力的烧结过程。
热压的优点： 热压时，由于粉料处于热塑性状态，形变阻力小，易 于塑性流动和致密化，因此，所需的成型压力仅为冷压法 的1/10，可以成型大尺寸的A12O3、BeO、BN和TiB2等产品。
由于同时加温、加压，有助于粉末颗粒的接触和扩散、 流动等传质过程，降低烧结温度和缩短烧结时间，因而抑 制了晶粒的长大。
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(d) 不同电子陶瓷还可能有其特殊的升温方式。
如中间保温、突跃升温等。BaTiO3或PbTiO3为基本成 分的正温度系数热敏电阻瓷即为一例。如果在700～ 800℃，突跃升温至1100～1200℃，往往可以获得优 异的阻—温特性。
电工电子全套PPT课件
RL 2k
要求当输入电压由正常值发生20%波动时，负载电压
基本不变。求：电阻R和输入电压 ui 的正常值。
解：令输入电压达到上限时，流过稳压管的电
流为Izmax
iIzmax RULZ 25mA
1 .2 u i iR U z2R 5 10——方程1
(10-39)
令输入电压降到下限 时，流过稳压管的电
的电子，N型半导体中空穴是少子，少子的迁移也 能形成电流，由于数量的关系，起导电作用的主
要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。 3.P型半导体中空穴是多子，电子是少子。
(10-17)
6.2 PN结
6.2.1 PN 结的形成
在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导 体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的 交界面处就形成了PN 结。
(10-11)
6.1.2 杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会 使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺 杂半导体的某种载流子浓度大大增加。
N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，
也称为（电子半导体）。
P 型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也
称为（空穴半导体）。
(10-12)
(10-10)
本征半导体中电流由两部分组成：
1. 自由电子移动产生的电流。
2. 空穴移动产生的电流。
本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半 导体的导电能力越强，温度是影响半导体性 能的一个重要的外部因素，这是半导体的一 大特点。
（在本征半导体中 自由电子和空穴成对出现，同时 又不断的复合）
(10-8)
空穴
+4
片式叠层陶瓷电容器MLCCPPT课件
企业在BME制造技术的垄断。同时，风华、宇阳
及三环这三家国内元器件企业也相继完成了BME
技术的改造和产业化，成为MLCC主流产品本地化
制造供应源。
.
6
MLCC的结构
Cu/Ag引出层，N. i热阻挡层，Sn可焊层
7
MLCC剖面的SEM
.
8
MLCC的分类-按温度特性分类
第Ⅰ类: 温度补偿型固定电容器，包括通 用型高频CG、CH电容器和温度补偿型 高频HG、LG、PH、RH、SH、TH、 UJ、SL电容器;
9
美国电子工业协会对电容温度特性的 规定（ EIA RS-198D标准）
第一号 X
Y
Z
-55 -30 +10
第二号 2
4
5
6
7
+45 +65 +85 +105 +125
EI
A 第三号
E
F
P
R
T
U
V
±4.7 %
±7.5%
±10%
±15 %
+22- +22- +2233% 56% 82%
1～ 2为工作温度范围，3为容量变化率。如X7R表示为当 温度在-55℃～ +125℃时其容量变 化为15%
.
10
国标与EIA标准
如美国EIA标准的Y5V瓷料、Z5U瓷料 、 X7R瓷料电容器瓷料分别对应国标 GB/T5596-1996标准的2F4瓷料、2E4瓷 料、 ZX1瓷料，其Tc值分别对应： +22%～-82%、+22%～-56%、±15%， 这是目前在低频MLCC领域使用最为广 泛的三种低频温度特性类别电容器瓷料。
碳化物陶瓷ppt课件.ppt
SiO继续被碳还原： SiO＋2C→SiC＋CO(g)
3) 气相沉积法
气相沉积法可以分为化学气相沉积法(CVD)和物 理气相沉积法(PVD)。根据气相加热方式的不同， 又可分为等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD 法等。PVD法主要利用了蒸发－冷凝机理(如电弧 法)；而CVD法则是利用硅的卤化物(SiX)和碳氢化 物(CnHm)及氢气在发生分解的同时，相互反应生 成SiC。这些方法可以制备高纯度的SiC粉末，也 可以得到晶须或者薄膜，其反应通式如下
(2) 硼酐碳热还原法
工业上采用过量碳还原硼酐(或硼酸)的方法合成B4C。将硼酐(或 硼酸)与石油焦或人造石墨混合均匀，在电弧炉或电阻炉中1700～ 2300℃合成，反应式为：
2B2O3 + 7C = B4C + 6CO
4H3BO3 + 7C = B4C + 6H2O + 6CO 将合成得到的B4C粗碎、磨粉、酸洗、水洗，再用沉降法得到不 同粒度的粉料。
SiX＋CnHm H2 SiC＋HX
4) 有机硅前驱体法
将有机金属化合物在真空、氢气或者惰性气氛中在相对较 低的温度下进行热解反应，从而得到相应的制品。合成 SiC的起始材料有聚碳硅烷、聚硅烷和聚碳氧硅烷等。下 式给出了从聚碳硅烷出发制备SiC的整个反应过程：
断裂 500oC
重排 600oC
交联 700oC
7x10-5
20.5
8-9
29.3
WC 立方 2865 15.50 1.2x10-5
9
24.5
各种材料的硬度比较
硬 度
淬水高硬氧碳碳含碳立金
火晶速质化化化钒化方刚
钢
钢合铝钨硅高硼氮石
金
速
3) 气相沉积法
气相沉积法可以分为化学气相沉积法(CVD)和物 理气相沉积法(PVD)。根据气相加热方式的不同， 又可分为等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD 法等。PVD法主要利用了蒸发－冷凝机理(如电弧 法)；而CVD法则是利用硅的卤化物(SiX)和碳氢化 物(CnHm)及氢气在发生分解的同时，相互反应生 成SiC。这些方法可以制备高纯度的SiC粉末，也 可以得到晶须或者薄膜，其反应通式如下
(2) 硼酐碳热还原法
工业上采用过量碳还原硼酐(或硼酸)的方法合成B4C。将硼酐(或 硼酸)与石油焦或人造石墨混合均匀，在电弧炉或电阻炉中1700～ 2300℃合成，反应式为：
2B2O3 + 7C = B4C + 6CO
4H3BO3 + 7C = B4C + 6H2O + 6CO 将合成得到的B4C粗碎、磨粉、酸洗、水洗，再用沉降法得到不 同粒度的粉料。
SiX＋CnHm H2 SiC＋HX
4) 有机硅前驱体法
将有机金属化合物在真空、氢气或者惰性气氛中在相对较 低的温度下进行热解反应，从而得到相应的制品。合成 SiC的起始材料有聚碳硅烷、聚硅烷和聚碳氧硅烷等。下 式给出了从聚碳硅烷出发制备SiC的整个反应过程：
断裂 500oC
重排 600oC
交联 700oC
7x10-5
20.5
8-9
29.3
WC 立方 2865 15.50 1.2x10-5
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各种材料的硬度比较
硬 度
淬水高硬氧碳碳含碳立金
火晶速质化化化钒化方刚
钢
钢合铝钨硅高硼氮石
金
速