由于固態電子學領域持續迅速的擴展，陶瓷材料的介電（以非導電性為基點)和磁學特性日趨重要。在這個領域中，可用材料的局限性往往成為阻礙設計改進的瓶頸。另外，元件的可靠性對許多應用來說關系重大。例如，一個元件的失效會造成價值數百萬美元的整個導彈的失靈。同時，人們通過大量的努力來減小所有通信設備的尺寸。

陶瓷電介質主要在電子電路中用做電容元件和電絕緣體。在這些應用中，人們最關心的性能是介電常數、介電損耗因子和介電強度。我們的討論主要限于這些性能。新型器件和新的應用在不斷提高頻率范圍和擴大環境條件(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。

對作為電容器介質和電絕緣體的應用來說，有機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。陶瓷的優點往往也說明了它的用途，主要是具有優良的電性能、室溫時在應力作用下無蠕變或形變、有較強的抵抗環境變化的能力（特別是在高溫下，塑料常常會發生氧化、氣化或分解），以及能夠與金屬進行氣密封接而成為電子器件不可缺少的部分。應該指出，具體電介質的選擇往往取決于其制成的氣密部件在不尋常環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力和抗沖擊性能，取決于具有制成精確尺寸和復雜形狀的性能，以及取決于雖然與電特性完全無關但對構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

電介質是指能在電場中極化的材料。 電介質在電場作用下產生感應電荷的現象叫極化。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，即C=εS/d, 式中ε為靜態介電常數,顯然ε代表了板間電介質的性能。

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

由于電場作用電解質內部發生形變

二、電介質的介電損耗

電介質在外電場作用下，其內部會有發熱現象，這說明有部分電能已轉化為熱能耗散掉，這種介質內的能量損耗稱為介質損耗。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與電場強度E的相位差。

tgδ是所有應用于交變電場中電介質的重要的品質指標之一。介質損耗越小越好。

相對介電常數和介電損耗是電子陶瓷材料中的一個重要參數,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、結構簡單、優良的高頻特性、品種繁多、價格低廉，便于批量生產而廣泛應用于家用電器、通信設備、工業儀器等領域，是目前飛速發展的電子技術的基礎之一。

用于制造陶瓷電容器的介電陶瓷，對材料有以下要求：

1、介電常數應盡可能高；

2、在高頻、高溫、高壓及其他惡劣環境下，陶瓷電容器性能穩定可靠；

3、介質損耗要小；

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，介電常數隨溫度變化而呈線性變化，又稱熱補償電容器陶瓷；

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

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、半導體電容器陶瓷（Ⅳ型）

五、介電陶瓷材料及應用

1、溫度補償電容器用介電陶瓷

主要用于高頻振蕩電路中作為補償電容介質，在性能上要求具有穩定的電容溫度系數和低的介質損耗。

工藝要求：采用氧化氣氛燒結；不易采用濕磨；燒結溫度和時間控制好，防止開裂。

2、熱穩定型電容器陶瓷材料

分為高頻熱穩定電容器陶瓷和微波介電陶瓷。

（1）高頻熱穩定電容器陶瓷

其主要特點是介電常數的溫度系數的絕對值很小，有的甚至接近于零。

如：MgTiO3瓷，,介電損耗低,溫度系數的絕對值小,且原料豐富,成本低，但燒結溫度較高（~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諧振器。評價微波介電陶瓷材料的主要參數是介電常數、品質因素和諧振頻率溫度系數。

要求具有以下性能：適當大小的介電常數，且值穩定；介電損耗小；有適當的介電常數溫度系數；熱膨脹系數小。

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