由于固態(tài)電子學(xué)領(lǐng)域持續(xù)迅速的擴(kuò)展，陶瓷材料的介電（以非導(dǎo)電性為基點)和磁學(xué)特性日趨重要。在這個領(lǐng)域中，可用材料的局限性往往成為阻礙設(shè)計改進(jìn)的瓶頸。另外，元件的可靠性對許多應(yīng)用來說關(guān)系重大。例如，一個元件的失效會造成價值數(shù)百萬美元的整個導(dǎo)彈的失靈。同時，人們通過大量的努力來減小所有通信設(shè)備的尺寸。

陶瓷電介質(zhì)主要在電子電路中用做電容元件和電絕緣體。在這些應(yīng)用中，人們最關(guān)心的性能是介電常數(shù)、介電損耗因子和介電強(qiáng)度。我們的討論主要限于這些性能。新型器件和新的應(yīng)用在不斷提高頻率范圍和擴(kuò)大環(huán)境條件(特別是溫度)的范圍，這些都是很有實際意義的問題。因此，我們用比目前技術(shù)所要求的更為廣泛的觀點來探討這此變量。

對作為電容器介質(zhì)和電絕緣體的應(yīng)用來說，有機(jī)塑料是一種合適的材料它們通常比陶瓷材料更便宜，便于制成更精確的尺寸。陶瓷的優(yōu)點往往也說明了它的用途，主要是具有優(yōu)良的電性能、室溫時在應(yīng)力作用下無蠕變或形變、有較強(qiáng)的抵抗環(huán)境變化的能力（特別是在高溫下，塑料常常會發(fā)生氧化、氣化或分解），以及能夠與金屬進(jìn)行氣密封接而成為電子器件不可缺少的部分。應(yīng)該指出，具體電介質(zhì)的選擇往往取決于其制成的氣密部件在不尋常環(huán)境條件下運作的效能，取決于適宜的熱膨賬特性，取決于令人滿意的抗熱應(yīng)力和抗沖擊性能，取決于具有制成精確尺寸和復(fù)雜形狀的性能，以及取決于雖然與電特性完全無關(guān)但對構(gòu)成切合實用的器件來說卻是很重要的特性。

一、極化和介電常數(shù)

電介質(zhì)是指能在電場中極化的材料。 電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電荷的現(xiàn)象叫極化。在平板電容器中，其電容量C與平板的面積S、板間距離d的關(guān)，即C=εS/d, 式中ε為靜態(tài)介電常數(shù),顯然ε代表了板間電介質(zhì)的性能。

當(dāng)帶有電介質(zhì)的電容C與無電介質(zhì)（真空）的電容Co之比稱為電介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr。

由于電場作用電解質(zhì)內(nèi)部發(fā)生形變

二、電介質(zhì)的介電損耗

電介質(zhì)在外電場作用下，其內(nèi)部會有發(fā)熱現(xiàn)象，這說明有部分電能已轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，這種介質(zhì)內(nèi)的能量損耗稱為介質(zhì)損耗。常用tgδ表示，其值越大，能量損耗也越大。 δ稱介電損耗角，其物理意義是指在交變電場下電位移D與電場強(qiáng)度E的相位差。

tgδ是所有應(yīng)用于交變電場中電介質(zhì)的重要的品質(zhì)指標(biāo)之一。介質(zhì)損耗越小越好。

相對介電常數(shù)和介電損耗是電子陶瓷材料中的一個重要參數(shù),不同用途的陶瓷,對它們有不同的要求.

三、介電陶瓷電容器

陶瓷電容器以其體積小、容量大、結(jié)構(gòu)簡單、優(yōu)良的高頻特性、品種繁多、價格低廉，便于批量生產(chǎn)而廣泛應(yīng)用于家用電器、通信設(shè)備、工業(yè)儀器等領(lǐng)域，是目前飛速發(fā)展的電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一。

用于制造陶瓷電容器的介電陶瓷，對材料有以下要求：

1、介電常數(shù)應(yīng)盡可能高；

2、在高頻、高溫、高壓及其他惡劣環(huán)境下，陶瓷電容器性能穩(wěn)定可靠；

3、介質(zhì)損耗要小；

4、比體積電阻率高于1010Ω.m(絕緣電阻率通常大于 1010Ω.m ),可保證在高溫下工作;

5、具有較高的介電強(qiáng)度,陶瓷電容器在高壓和高功率條件下,往往由于擊穿而不能工作,因此必須提高電容器的耐壓特性。

四、陶瓷電容器的分類和特征

1、非鐵電電容器陶瓷（Ⅰ型），其特點是高頻損耗小，介電常數(shù)隨溫度變化而呈線性變化，又稱熱補(bǔ)償電容器陶瓷；

2、鐵電電容器陶瓷（Ⅱ型），其特點是介電常數(shù)隨溫度變化而呈非線性變化，而且介電常數(shù)很高，又稱高介電常數(shù)陶瓷；

3、反鐵電電容器陶瓷（Ⅲ型），其特點是儲能密度高，儲能釋放充分，可用于儲能電容器

4、半導(dǎo)體電容器陶瓷（Ⅳ型）

五、介電陶瓷材料及應(yīng)用

1、溫度補(bǔ)償電容器用介電陶瓷

主要用于高頻振蕩電路中作為補(bǔ)償電容介質(zhì)，在性能上要求具有穩(wěn)定的電容溫度系數(shù)和低的介質(zhì)損耗。

工藝要求：采用氧化氣氛燒結(jié)；不易采用濕磨；燒結(jié)溫度和時間控制好，防止開裂。

2、熱穩(wěn)定型電容器陶瓷材料

分為高頻熱穩(wěn)定電容器陶瓷和微波介電陶瓷。

（1）高頻熱穩(wěn)定電容器陶瓷

其主要特點是介電常數(shù)的溫度系數(shù)的絕對值很小，有的甚至接近于零。

如：MgTiO3瓷，,介電損耗低,溫度系數(shù)的絕對值小,且原料豐富,成本低，但燒結(jié)溫度較高（~1450℃），難以控制。

（2）微波介電陶瓷

微波介電陶瓷主要用于制作微波電路元件，在微波濾波器中用作介質(zhì)諧振器。評價微波介電陶瓷材料的主要參數(shù)是介電常數(shù)、品質(zhì)因素和諧振頻率溫度系數(shù)。

要求具有以下性能：適當(dāng)大小的介電常數(shù)，且值穩(wěn)定；介電損耗小；有適當(dāng)?shù)慕殡姵?shù)溫度系數(shù)；熱膨脹系數(shù)小。

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