功能陶瓷-1電介質(zhì)陶瓷‘

1、1 特種陶瓷工藝學(xué)第三篇 功能陶瓷材料科學(xué)與工程學(xué)院2 功能陶瓷，是指在應(yīng)用時主要利用其非力學(xué)性能，即利用其電、磁、光、熱、化學(xué)、生物等直接效應(yīng)及其耦合效應(yīng)所提供的一種或多種性質(zhì)來實現(xiàn)某種使用功能的材料。如：壓電、壓磁、熱電、電光、聲光、磁光等功能。 功能陶瓷己在能源開發(fā)、空間技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、激光技術(shù)、光電子技術(shù)、紅外技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 本課程重點介紹典型的功能陶瓷材料的結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用、生產(chǎn)工藝和最新發(fā)展，著重于工藝特點與性能的關(guān)系。 3功能陶瓷的工藝研究現(xiàn)狀 通過對復(fù)雜多元化合物系統(tǒng)的化學(xué)、物理及組成、結(jié)構(gòu)、性能和使用效能間相互關(guān)系的研究，已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了

2、一大批具有優(yōu)異性能或特殊功能的功能陶瓷。借助于離子置換、摻雜等方法調(diào)節(jié)、優(yōu)化其性能，功能陶瓷的研究已開始從經(jīng)驗式的探索逐步走向按所需性能來進(jìn)行材料設(shè)計。4功能陶瓷的應(yīng)用和展望 目前，主要用于電、磁、光、聲、熱和化學(xué)等、和等，并已在電子信息、集成電路、計算機、能源工程、超聲換能、人工智能、生物工程等眾多近代科技領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。5根據(jù)功能陶瓷組成結(jié)構(gòu)的和，可以制備超高絕緣性、絕緣性、半導(dǎo)性、導(dǎo)電性和超導(dǎo)電性陶瓷；（電介質(zhì)陶瓷、導(dǎo)電陶瓷、超導(dǎo)陶瓷）根據(jù)功能陶瓷和，可以制備壓電、光電、熱電、磁電和鐵電等陶瓷；（鐵電陶瓷）根據(jù)功能陶瓷對，則可制備熱敏、氣敏、濕敏、壓敏、磁敏和光敏等敏感陶瓷。（

3、敏感陶瓷、磁性陶瓷）67無論從，還是來看，在當(dāng)前及以后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，在現(xiàn)代陶瓷中仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。因此，今后在性能方面應(yīng)向著、以及方向發(fā)展。8 第一章 電介質(zhì)陶瓷 電介質(zhì)陶瓷材料是指電阻率大于108m的陶瓷材料，能承受較強的電場而不被擊穿。按其在電場中的極化特性,可分為電絕緣陶瓷(insulation ceramics)和電容器陶瓷(capacitor ceramics；condenser ceramics)。其中電容器陶瓷具有較高的介電常數(shù)、較低的介質(zhì)損耗和適當(dāng)?shù)慕殡姵?shù)溫度系數(shù)。 隨著材料科學(xué)的發(fā)展,在這類材料中又相繼發(fā)現(xiàn)了壓電、熱釋電和鐵電等性能,因此電介質(zhì)陶瓷作為功能陶瓷又在傳感

4、、電聲和電光技術(shù)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。 9 1.1 電介質(zhì)陶瓷的一般特性 電介質(zhì)是指能在電場中極化的材料。 電介質(zhì)陶瓷在靜電場或交變電場中使用,它們的一般特性是電絕緣性、極化(polarization)和介電損耗(dielectric loss)。第一章 電介質(zhì)陶瓷101.1.1 電絕緣與極化 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。 電介質(zhì)陶瓷因其中分子不能掙脫束縛具有絕緣性，但可在陶瓷內(nèi)部形成偶極距，產(chǎn)生極化，并在電介質(zhì)表面出現(xiàn)感應(yīng)電荷，稱之束縛電荷。束縛電荷的面密度即為極化強度P(intensity of polarization)。極化強度不僅與外電場強度有關(guān),更與電介質(zhì)陶瓷本身的特

5、性有關(guān)。第一章 電介質(zhì)陶瓷11第一章 電介質(zhì)陶瓷1.1.2 介電損耗 任何電介質(zhì)在電場作用下,總會或多或少地把部分電能轉(zhuǎn)變成熱能，使介質(zhì)發(fā)熱，在單位時間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為損耗功率或簡稱為介電損耗。常用tan表示，其值越大，損耗越大。稱為介質(zhì)損耗角，物理含義是在交變電場下電介質(zhì)的電位移D與電場強度E的相位差。在交變電場下，靜態(tài)介電常數(shù)(r=D0/E0，E0為靜電場強度；D0為靜電場中的電位移)變?yōu)閺?fù)介電常數(shù)，它是交變電場頻率的函數(shù)。當(dāng)電介質(zhì)無損耗時,復(fù)介電常數(shù)為實數(shù)，當(dāng)存在損耗時，復(fù)介電常數(shù)變?yōu)閺?fù)數(shù)。 = = - j- j tan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

6、小越好。 12第一章 電介質(zhì)陶瓷 在復(fù)介電常數(shù)中,實部反映電介質(zhì)儲存電荷的能力,虛部表示電介質(zhì)電導(dǎo)引起的電場能量的損耗,其物理意義是單位體積介質(zhì)中,當(dāng)單位場強變化一周期時所消耗的能量,常以熱的形式耗散掉。實際中所使用的電絕緣材料都不是完全理想的電介質(zhì),其電阻不是無窮大的,在外電場的作用下,總有一些帶電質(zhì)點會發(fā)生移動而引起漏導(dǎo)電流,漏導(dǎo)電流流經(jīng)介質(zhì)時使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導(dǎo)而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導(dǎo)損耗”。 13第一章 電介質(zhì)陶瓷 一切介質(zhì)在電場中均會呈現(xiàn)出極化現(xiàn)象,除電子、離子彈性位移極化基本上不消耗能量外,其他緩慢極化(如松弛極化、空間電荷極化等)在極化緩慢建立的過程中都會因克服阻

7、力而引起能量的損耗,這種損耗一般稱為極化損耗(polarization loss)。極化損耗與外電場頻率和工作溫度密切相關(guān),在高溫、高頻時常有較大的損耗。 14第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.2 電介質(zhì)陶瓷的性能及分類 電介質(zhì)陶瓷在靜電場或交變電場中使用,評價其特性主要可用體積電阻率、介電常數(shù)和介電損耗等參數(shù)。根據(jù)這些參數(shù)的不同,可把電介質(zhì)陶瓷分為電絕緣陶瓷即裝置陶瓷和電容器陶瓷。 1.2.1 電絕緣陶瓷 電絕緣陶瓷又稱作裝置陶瓷,是在電子設(shè)備中作為安裝、固定、支撐、保護、絕緣、隔離及連接各種無線電元件及 器件的陶瓷材料。 15第一章 電介質(zhì)陶瓷 (1)高的體積電阻率（室溫下,大于1012m)和高介電

8、強度(大于104kV/m)。以減少漏導(dǎo)損耗和承受較高的電壓。 (2)介電常數(shù)小(常小于9)。可以減少不必要的分布電容值,避免在線路中產(chǎn)生惡劣的影響,從而保證整機的質(zhì)量。 (3)高頻電場下的介電損耗要小(tan一般在210-49l0-3范圍內(nèi))。介電損耗大會造成材料發(fā)熱,使整機溫度升高,影響工作。另外,還可能造成一系列附加的衰減現(xiàn)象。 (4)機械強度要高,通?？箯澢鷱姸葹?5300MPa,抗壓強度為4002000MPa。 (5)良好的化學(xué)穩(wěn)定性。能耐風(fēng)化、耐水、耐化學(xué)腐蝕,不致于老化。 作為裝置陶瓷要求具備以下性質(zhì)：16第一章 電介質(zhì)陶瓷 除上述要求外,隨著電絕緣陶瓷的應(yīng)用日益廣泛,有時還要求其

9、具有耐機械力沖擊和熱沖擊的性能。如：高頻裝置瓷,除要求介電損耗小外,還要求熱膨脹系數(shù)小,熱導(dǎo)率高,能承受較大的熱沖擊。作為集成電路的基片材料,要求高導(dǎo)熱系數(shù)、合適的熱膨脹系數(shù)、平整、高表面光潔度及易鍍膜或易表面金屬化。17第一章 電介質(zhì)陶瓷1.2.2 電容器陶瓷 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、便于大批量生產(chǎn)而廣泛應(yīng)用于家用電器、通信設(shè)備、工業(yè)儀器儀表等領(lǐng)域。陶瓷電容器是目前飛速發(fā)展的電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一,今后,隨著集成電路（IC)、大規(guī)模集成電路(LSI)的發(fā)展,可以預(yù)計,陶瓷電容器將會有更大的發(fā)展。 18第一章 電介質(zhì)陶瓷19第一章 電介質(zhì)陶瓷 如

10、上表3-1-2，其中 型為非鐵電電容器陶瓷（溫度補償），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，又稱熱補償電容器陶瓷； 型為鐵電電容器陶瓷（溫度穩(wěn)定），其特點是介電常數(shù)隨溫度變化而呈非線性變化； 型為反鐵電電容器陶瓷（高介電常數(shù)），其特點是儲能密度高，儲能釋放充分，可用于儲能電容器； 型為半導(dǎo)體電容器陶瓷（半導(dǎo)體系）。 20第一章 電介質(zhì)陶瓷 用于制造電容器的陶瓷材料在性能上有如下要求： (1)介電常數(shù)應(yīng)盡可能高。 (2)在高頻、高溫、高壓及其它惡劣環(huán)境下穩(wěn)定可靠。 (3)介質(zhì)損耗角正切值小。 (4)比體積電阻高于1010m。 (5)高的介電強度。 21第一章 電介質(zhì)陶瓷22第一章

11、 電介質(zhì)陶瓷1.2.3 壓電陶瓷 電介質(zhì)陶瓷與壓電陶瓷、熱釋電陶瓷及鐵電陶瓷的關(guān)系如下圖： 介電體壓電性熱電性鐵電性圖3-1-2 各種電介質(zhì)陶瓷間的相互關(guān)系23第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.3 電絕緣陶瓷生產(chǎn)工藝、性能及應(yīng)用 1.3.1 電絕緣陶瓷的生產(chǎn)特點 電絕緣陶瓷的性能,要求具有高體積電阻率、低介電常數(shù)和低介電損耗。由于材料的介電常數(shù)通常由材料自身的材質(zhì)特性所決定，因此,電絕緣陶瓷生產(chǎn)主要通過一定的工藝措施,來控制其體積電阻率和介電損耗。 陶瓷材料是晶相、玻璃相及氣相組成的多相系統(tǒng),其電學(xué)性能主要取決于晶相和玻璃相的組成和結(jié)構(gòu),尤其是晶界玻璃相中的雜質(zhì)濃度較高,且在組織結(jié)構(gòu)形成連續(xù)相,所以陶瓷

12、的電絕緣性和介電損耗性主要受玻璃相的影響。 24第一章 電介質(zhì)陶瓷 通常陶瓷材料的導(dǎo)電機制為離子導(dǎo)電。離子導(dǎo)電又可分為本征離子導(dǎo)電、雜質(zhì)離子導(dǎo)電和玻璃離子導(dǎo)電。其電導(dǎo)率的通式可寫為： 其中Bi為不同導(dǎo)電形式中不同離子的電導(dǎo)活化能。一般玻璃離子電導(dǎo)活化能小于晶體中雜質(zhì)離子電導(dǎo)活化能,而本征離子電導(dǎo)活化能最大。從離子的半徑和電價看,低價、小體積的堿金屬陽離子的電導(dǎo)活化能小,而高價、大體積的金屬陽離子的電導(dǎo)活化能較大,不易參與導(dǎo)電。 25第一章 電介質(zhì)陶瓷 從上述分析看,要獲得高體積電阻率的陶瓷材料,必須在工藝上考慮以下幾點： (1)選擇體積電阻率高的晶體材料為主晶相。 (2)嚴(yán)格控制配方,避免雜質(zhì)

13、離子,尤其是堿金屬和堿土金屬離子的引入,在必須引入金屬離子時,充分利用中和效應(yīng)和抑制效應(yīng),以降低材料中玻璃相的電導(dǎo)率。 (3)由于玻璃的電導(dǎo)活化能小,因此,應(yīng)盡量控制玻璃相的數(shù)量,甚至達(dá)到無玻璃相燒結(jié)。 26第一章 電介質(zhì)陶瓷 (4)避免引入變價金屬離子,如鈦、鐵、鈷等離子,以免產(chǎn)生自由電子和空穴,引起電子式導(dǎo)電,使電性能惡化。 (5)嚴(yán)格控制溫度和氣氛,以免產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)而出現(xiàn)自由電子和空穴。 (6)當(dāng)材料中已引入了產(chǎn)生自由電子(或空穴)的離子時,可引入另一種產(chǎn)生空穴(或自由電子)的不等價雜質(zhì)離子,以消除自由電子和空穴,提高體積電阻率，這種方法稱作雜質(zhì)補償。 27第一章 電介質(zhì)陶瓷 一般來

14、說,對于絕緣陶瓷還要求低介電損耗,陶瓷損耗的主要來源是漏導(dǎo)損耗、松弛質(zhì)點的極化損耗及結(jié)構(gòu)損耗。因此,降低材料的介電損耗主要從考慮降低漏導(dǎo)損耗和極化損耗入手： (1)選擇合適的主晶相。根據(jù)要求盡量選擇結(jié)構(gòu)緊密的晶體作為主晶相。 (2)在改善主晶相性質(zhì)時,盡量避免產(chǎn)生缺位固溶體或填隙固溶體,最好形成連續(xù)固溶體。 (3)盡量減少玻璃相含量。若為了改善工藝性能引入較多玻璃相時,應(yīng)采用中和效應(yīng)和抑制效應(yīng),以降低該相的損耗。28第一章 電介質(zhì)陶瓷 (4)防止產(chǎn)生多晶轉(zhuǎn)換,因為多晶轉(zhuǎn)變時晶格缺陷多,電性能下降,損耗增加。如滑石轉(zhuǎn)變?yōu)樵B輝石時析出游離石英： Mg3(Si4O10)(OH)2 3(MgOSiO

15、2) + SiO2 + H2O 游離石英在高溫下發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變產(chǎn)生體積效應(yīng)，使材料不穩(wěn)定，造成損耗增大。因此，常加入少量(1)的A12O3，使A12O3和SiO2生成硅線石(A12O3SiO2)來提高產(chǎn)品的機電性能。 (5)注意燒結(jié)氣氛,尤其對含有變價離子陶瓷的燒結(jié)。 (6)控制好最終燒結(jié)溫度,使產(chǎn)品“正燒”，防止“生燒”和“過燒”,以減少氣孔率,避免氣體電離損耗。 29第一章 電介質(zhì)陶瓷1.3.2 剛玉莫來石瓷及莫來石瓷 1.概述 純氧化鋁陶瓷的晶相是剛玉，其機電性能優(yōu)異,但它要求的燒結(jié)溫度很高(1800左右),因此,在一般要求下,常生產(chǎn)BaOA12O3SiO2系統(tǒng)的陶瓷,該系統(tǒng)的相圖如3-1

16、-3所示。 30第一章 電介質(zhì)陶瓷 根據(jù)其組成不同,可生產(chǎn)出性能優(yōu)良的莫來石(mullite)瓷、剛玉-莫來石瓷和鋇長石瓷。 莫來石瓷是以莫來石(3A12O32SiO2)和石英(SiO2)為主晶相的陶瓷,電子工業(yè)中的高頻瓷常屬于這一類陶瓷,它是應(yīng)用最早的高頻裝置瓷。莫來石瓷生產(chǎn)工藝性能好,但機械強度和電氣性能較差,因此只用來作一般的高頻裝置零件；由于它具有表面的微細(xì)結(jié)構(gòu),可以作為沉積碳膜的基體,故目前仍被大量用來制作碳膜電阻的基體。 31第一章 電介質(zhì)陶瓷 天然的莫來石是極少存在的，但把粘士或A12O3- SiO2系材料在高溫下進(jìn)行熱處理則很容易析出莫來石。因為莫來石在1828時并非一致熔融，

17、所以比氧化鋁的耐熱性差，但熱膨脹系數(shù)小，抗熱沖擊性好。莫來石的結(jié)晶呈針狀，這使得晶粒之間相互交叉，減少了滑移，從而在高溫荷重下的變形小。因此常用于制造熱電偶保護管、電絕緣管等耐熱電絕緣陶瓷。 32第一章 電介質(zhì)陶瓷 剛玉-莫來石瓷的結(jié)晶相：剛玉和莫來石相的共存, 主要原料：粘土、氧化鋁和碳酸鹽。 剛玉-莫來石瓷的特點：電性能較好、機械強度較高、熱穩(wěn)定性能好、工藝性能好、燒結(jié)溫度不高且范圍寬、還可與釉燒結(jié)一次完成。 剛玉-莫來石瓷的用途：制造要求不十分嚴(yán)格的高頻裝置零件,如高頻高壓絕緣子、線圈骨架、電容器外殼及其他絕緣支柱、高壓開關(guān)、套管及其他大型裝置器件等。其具體性能見下頁表3-1-5。 33

18、第一章 電介質(zhì)陶瓷34第一章 電介質(zhì)陶瓷 2.莫來石瓷及剛玉-莫來石瓷的配方 莫來石瓷及剛玉-莫來石瓷屬于高鋁瓷的范疇,其燒結(jié)溫度高,為了降低燒結(jié)溫度,常以天然礦物和化工原料形式引入堿土金屬氧化物作外加劑,常作外加劑的有BaOSrO、CaO、MgO等。外加劑中應(yīng)避免堿金屬氧化物的混入。 表3-1-6給出了幾種莫來石及剛玉-莫來石瓷配方。 35第一章 電介質(zhì)陶瓷 表3-1-6所給出的配方中各組份的作用簡述如下： (1)粘土：粘土或高嶺土加熱分解生成莫來石。此外,它賦予坯體良好的可塑性，便于成型。粘土中含有害雜質(zhì)較多,會導(dǎo)致瓷坯的電性能顯著惡化,因此粘土的用量不可過多。 (2)工業(yè)氧化鋁：工業(yè)氧化

19、鋁能轉(zhuǎn)化成剛玉，又能與粘土分解后的游離石英生成二次莫來石, A12O3的含量增加會使瓷坯的性能有所提高 (3)氧化鈣：CaO能夠增進(jìn)二次莫來石化的程度,還能與A12O3、SiO2及其它物質(zhì)生成低熔點的鈣玻璃,不但除去了坯體中游離石英,還能起助熔作用,促進(jìn)燒結(jié)。 36第一章 電介質(zhì)陶瓷 (4)氧化鎂：MgO能增進(jìn)二次莫來石化的程度，還可抑制剛玉晶體的二次再結(jié)晶、降低燒結(jié)溫度。 (5)滑石：能夠活躍地與其他物質(zhì)化合，起到礦化、助熔等作用。 (6)碳酸鋇:氧化鋇與A12O3、SiO2等生成低熔點的鋇玻璃,有利于瓷坯的燒結(jié)。鋇玻璃中的鋇離子是堿土金屬重離子,本身的遷移和松弛現(xiàn)象較低,同時還能對少量的K

20、+和Na+離子起抑制效應(yīng),減少遷移和松弛現(xiàn)象，從而大大降低介質(zhì)損耗,改善瓷坯的電氣性能。 其它外加劑可作助熔劑、礦化劑、改性劑及晶粒抑制劑,如：SrCO3、螢石(CaF2)及焦硼酸鋇等。37第一章 電介質(zhì)陶瓷 3.生產(chǎn)工藝 莫來石瓷及剛玉-莫來石瓷含有相當(dāng)?shù)恼惩?，具有一定的可塑?可按一般陶瓷的生產(chǎn)過程加工處理。硬質(zhì)原料先磨,然后加入軟質(zhì)原料及其它化工原料一并再磨。在生產(chǎn)過程中要盡量避免鐵質(zhì)及其它雜質(zhì)混入。球磨機中的磨球及磨襯均要用莫來石質(zhì)或剛玉質(zhì),磨襯也可采用橡膠質(zhì),原料細(xì)度對制品的燒結(jié)溫度及性能有很大的影響。粒度愈細(xì),燒結(jié)溫度愈低，抗折強度愈高。因此一般在生產(chǎn)75瓷(Al2O3含量約75%

21、)時, Al2O3的細(xì)度要求達(dá)到萬孔篩余0.l%。38第一章 電介質(zhì)陶瓷 莫來石及剛玉-莫來石瓷坯料的可塑性較差，坯泥需陳腐一個時期，必要時還可加入各種有機塑化劑。根據(jù)制品的形狀及坯料的性質(zhì)，決定成型方法，如干壓、擠坯、車坯、注漿、熱壓注或等靜壓等。 莫來石瓷及剛玉-莫來石瓷屬于液相燒結(jié)。在燒成中存在兩大問題。(1)當(dāng)- Al2O3轉(zhuǎn)變成- Al2O3時，體積收縮13%，容易造成坯體開裂，這可用預(yù)燒工業(yè)Al2O3的方法予以消除。此外，當(dāng)- Al2O3與游離SiO2在13001350左右生成二次莫來石時，體積膨脹l0%左右，很容易導(dǎo)致坯體疏松，產(chǎn)生缺陷，這可由細(xì)磨Al2O3得到解決。(2)燒成范

22、圍窄。這個問題， 可以采用小截面的隧道窯或溫度均勻的窯爐來燒結(jié)，并嚴(yán)格控制燒成制度來解決。 另外，采用快燒快冷工藝，可以提高制品的機械性能,這主要是坯體生成微晶結(jié)構(gòu)所致。39第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.3.3 鎂質(zhì)瓷 1.概述： 鎂質(zhì)瓷是以含MgO的鋁硅酸鹽為主晶相的陶瓷。按照瓷坯的主晶相不同,它可分為四類：原頑輝石瓷(即滑石瓷)、鎂橄欖石瓷、尖晶石瓷及堇青石瓷。這幾種瓷坯主晶相的基本性能見表3-1-7。它們都屬于MgO-Al2O3-SiO2三元系統(tǒng)。40第一章 電介質(zhì)陶瓷 滑石瓷：用于一般高頻無線電設(shè)備中，如雷達(dá)、電視機常用它制造絕緣零件。 鎂橄欖石瓷：介質(zhì)損耗低，比體積電阻大，可作為高頻絕緣材

23、料。 堇青石瓷：膨脹系數(shù)很低，熱穩(wěn)定性好，用于要求體積不隨溫度變化、耐熱沖擊的絕緣材料或電熱材料。 41第一章 電介質(zhì)陶瓷 圖3-1-4顯示了鎂質(zhì)瓷在MgO-Al2O3-SiO2三元系相圖中成瓷的組成區(qū)域。 42第一章 電介質(zhì)陶瓷 2.滑石瓷： 滑石瓷因介電損耗小,是重要的高頻裝置瓷之一。其機電性能介于氧化鋁瓷與普通瓷器之間。由于它的熱膨脹系數(shù)較大，熱穩(wěn)定性差，耐熱性低，常用于機械強度及耐熱性無特殊要求之處?；癁閷訝罱Y(jié)構(gòu)，滑石粉為片狀，有滑膩感，易擠壓成型，燒結(jié)后尺才精度較高，制品易進(jìn)行研磨加工，價格低廉。 滑石瓷主晶相為原頑輝石，其微細(xì)均勻地分散在玻璃相中，由于玻璃相的包圍，阻止了微細(xì)的原

24、頑輝石向斜頑輝石的轉(zhuǎn)變。在滑石瓷的玻璃相中很少有介質(zhì)損耗大的堿金屬離子，并利用抑制效應(yīng)引入Ba2+、Ca3+等離子，減少電導(dǎo)和損耗。43第一章 電介質(zhì)陶瓷 表3-l-10給出了幾種滑石瓷的組成及其用途。44第一章 電介質(zhì)陶瓷 滑石瓷燒結(jié)關(guān)鍵：嚴(yán)格控制窯爐溫度制度和擴大燒結(jié)范圍。 因為滑石瓷生成液相的速度快，高溫粘度小。因此，通常燒結(jié)溫度在13001350之間，燒結(jié)范圍窄。 解決辦法: (1)嚴(yán)格控制燒結(jié)溫度，要求控制止火溫度在?；秶南孪蓿灰^燒。保溫時間不宜過長，最好在一小時以內(nèi)，所選用的窯爐應(yīng)該窯溫均勻，易于控制。 (2)從配方著手，即引入外加劑可提高液相的粘度，使瓷坯在高溫時不易變形

25、。通過外加劑可降低燒結(jié)溫度，也能擴大燒結(jié)范圍。例如加入2 3ZnO，能顯著提高液相粘度，并把燒結(jié)范圍擴大到35左右。 45第一章 電介質(zhì)陶瓷 滑石瓷燒結(jié)時對氣氛無特殊要求，但當(dāng)坯料中含較多鐵或鈦時，應(yīng)考慮分別用還原或氧化氣氛。另外，在冷卻階段，溫度在550700之間，要控制冷卻速度(低于3045/h)，以免造成玻璃相中存在殘余應(yīng)力，以及晶形未充分轉(zhuǎn)化而造成開裂、老化等弊病。 46第一章 電介質(zhì)陶瓷 3.鎂橄欖石瓷 在滑石瓷配方中以菱鎂礦、MgCO3或Mg(OH)2的形式引入MgO，就能獲得主晶相為2MgOSiO2的鎂橄欖石瓷?；虿捎幂^純的菱鎂礦、Mg(OH)2以及天然或人工的SiO2來合成鎂橄

26、欖石。 表3-1-11給出了幾種鎂橄欖石瓷的組成及其性能。 47第一章 電介質(zhì)陶瓷48第一章 電介質(zhì)陶瓷 從表3-1-11中可以看出： 鎂橄欖石瓷的主要特點：介電損耗低、隨頻率的變化小、在微波范圍內(nèi)也不增加。比體積電阻很高，并且在高溫下仍然具有相當(dāng)高的數(shù)值。當(dāng)溫度升高到1000以上時，仍能保持在104m以上，電性能比滑石瓷優(yōu)良。 鎂橄欖石瓷的另一特點：其熱膨脹系數(shù)與某些玻璃、合金(如鎳鐵合金)及金屬鈦的熱膨脹系數(shù)相近似，因此便于陶瓷-金屬的封接，廣泛用于制造電真空器件。但它的熱穩(wěn)定性較差。49第一章 電介質(zhì)陶瓷 鎂橄欖石瓷的生產(chǎn)較容易。坯料的可塑性高，便于成型。燒結(jié)溫度約12501350左右，

27、燒結(jié)范圍寬達(dá)60以上。為了改善坯料的加工性能及降低燒結(jié)溫度，常在配方中加入粘土或外加劑，見表3-1-11。 將BaO2B2O3(雙硼酸鋇)、ZnO、BaCO3、CaCO3等外加劑作對比，發(fā)現(xiàn)： 降低燒結(jié)溫度能力的順序： BaO2B2O3、 ZnO、BaCO3及CaCO3。 降低tan能力的順序：BaO2B2O3、 CaCO3、BaCO3、ZnO。50第一章 電介質(zhì)陶瓷 4.堇青石瓷(cordierite ceramics) 堇青石瓷是熱膨脹系數(shù)較低的陶瓷材料之一,其線膨脹系數(shù)在室溫至700平均為(12)10-6/,因此熱穩(wěn)定性極好。 堇青石熱膨脹系數(shù)低的原因：其主晶相(2MgO2Al2O35S

28、iO2)離子排列不緊密,晶格內(nèi)有較大空腔,因而它的電氣性能差,tan高,不適合于高頻場合。 堇青石瓷常用于對電氣性能要求不高,但需要耐熱沖擊的地方,如加熱器底板、熱電偶絕緣瓷件等。此外,它的耐酸性很差,不能用于有酸蝕的場所。堇青石瓷的組成范圍很廣,但越靠近堇青石的理論組成點,材料的線熱膨脹系數(shù)就越低。51第一章 電介質(zhì)陶瓷 表3-1-12給出了幾種堇青石瓷的配方及性質(zhì)。52第一章 電介質(zhì)陶瓷 堇青石瓷的主要生產(chǎn)問題是燒結(jié)范圍窄。在13001400時，堇青石的生成速度很慢，當(dāng)溫度達(dá)到1450時，堇青石就熔化分解為莫來石和玻璃體。因此燒結(jié)致密化溫度與軟化溫度只相差幾度，難于燒結(jié)，制品常是多孔的。

29、為了降低燒結(jié)溫度，擴大燒結(jié)范圍，可采用綠泥石、MgCO3、BaCO3 、鋰輝石等作為配方的主要原料或添加劑。53第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.3.4 裝置陶瓷的應(yīng)用及未來 現(xiàn)代主要電絕緣陶瓷的用途見表3-1-13。 54第一章 電介質(zhì)陶瓷 表3-1-14內(nèi)列出了絕緣陶瓷未來的發(fā)展，這些都是正在研究或開始部分實用化的陶瓷材料。這些陶瓷的實用化，除了取決于對材料本身的研究外，還在很大程度上取決于成型技術(shù)、高溫技術(shù)、燒結(jié)技術(shù)以及金屬化覆層、玻璃封接、研磨加工等相關(guān)二次加工技術(shù)的發(fā)展。 55第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.4 非鐵電電容器陶瓷 非鐵電高介電電容器陶瓷的品種繁多，按照材料介電系數(shù)的溫度系數(shù)的大小，可分

30、為溫度補償電容器陶瓷及溫度穩(wěn)定電容器陶瓷兩類。此外，還有一些新型電容器陶瓷材料。 1.4.1 溫度補償電容器陶瓷 高頻溫度補償電容器陶瓷的介電系數(shù)常在650以下，介電常數(shù)的溫度系數(shù)較小，而且可通過組成的調(diào)整，使介電常數(shù)的溫度系數(shù)靈活地變化。Q值高，高頻帶仍能使用，且介電常數(shù)不隨電壓而變化。介電常數(shù)的溫度系數(shù)常為負(fù)值，用來補償回路中電感的正溫度系數(shù)，使回路的諧振頻率保持穩(wěn)定。 56第一章 電介質(zhì)陶瓷 圖3-1-6示出各復(fù)合系統(tǒng)的介電常數(shù)和溫度系數(shù)的關(guān)系。就同一系統(tǒng)而言，隨著提高，其溫度系數(shù)由正值變?yōu)樨?fù)值，且其值逐漸變小，這種特性稱為NPO恃性。(Nd2Ti2O7-BaTiO3-TiO2-PbO系

31、材料)57第一章 電介質(zhì)陶瓷1.金紅石瓷 金紅石瓷的主晶相為金紅石(TiO2)。 二氧化鈦有三種結(jié)晶狀態(tài)：金紅石、銳鈦礦和板鈦礦,以金紅石的物理電性能最好,結(jié)晶狀態(tài)比較穩(wěn)定。金紅石的物理性質(zhì)如下： 晶系: 四方; 外形: 針形; 比密度：4.25; 線膨脹系數(shù)：(9.149.19)10-6； 介電常數(shù): 光軸89,光軸173；熔點：1840 純金紅石瓷的電性能比普通金紅石瓷的電性能更優(yōu)良。但由于純金紅石的燒結(jié)溫度高、可塑性以及金紅石結(jié)晶能力強, 易形成粗晶結(jié)構(gòu)等原因，常在配方中加入其他成份。但用氯化法制取的二氧化鈦,其晶粒是金紅石且顆粒細(xì)小,因此燒結(jié)溫度低(1100),利用這種方法可制得純金紅

32、石瓷。58第一章 電介質(zhì)陶瓷(1) 金紅石瓷配方 目前,金紅石瓷的配方很多,表3-1-15給出幾個典型配方。 59第一章 電介質(zhì)陶瓷 下面就表3-1-15給出的配方中各種組成的在用或要求作簡要說明。 Ti02 金紅石瓷的主晶相化學(xué)組成是Ti02，其加入數(shù)量、形態(tài)、晶粒大小等均會影響瓷體的性能。Ti02中常含鈦鐵礦晶型的Ti02,因此需在11001300預(yù)燒，以減少瓷體燒成時的晶型轉(zhuǎn)變和收縮。Ti02的活性、晶粒大小及燒結(jié)溫度與預(yù)燒溫度有關(guān)。經(jīng)預(yù)燒過的Ti02活性降低，因此工廠一般采用未預(yù)燒和預(yù)燒的Ti02以一定比例配合使用。 高嶺土、膨潤土 Ti02沒有可塑性，高嶺土的加入可增加可塑性，降低燒

33、結(jié)溫度。當(dāng)采用擠管或車坯等可塑法成型時，可塑性要求更高，需要部分膨潤土代替部分高嶺土，但一般應(yīng)少于4。 60第一章 電介質(zhì)陶瓷 堿土金屬化合物 由于引入部分高嶺土、膨潤土，帶入堿金屬離子，使電性能惡化，因此可利用壓抑效應(yīng)提高電性能。另外，它們也可起降低燒結(jié)溫度的作用。一般CaF2加入量23，ZnO為l左右。 ZrO2 金紅石的高溫結(jié)晶能力很強,燒結(jié)溫度稍高或保溫時間稍長,都易形成粗晶結(jié)構(gòu),因而產(chǎn)生微觀結(jié)構(gòu)不均勻,密度降低(氣孔率增大),造成材料電性能惡化,尤其在潮濕環(huán)境中會吸濕,使tan迅速增大。此外,因瓷體結(jié)構(gòu)不均勻造成界面極化,使得材料的tan隨頻率發(fā)生變化。為克服上述問題,常加入ZrO2

34、或Zr(OH)4阻止粗晶形成,促使瓷質(zhì)結(jié)晶細(xì)密均勻,改善材料的防潮穩(wěn)定性及頻率穩(wěn)定性。此外, ZrO2還有抑制鐵離子還原的作用,提高瓷的電氣性能。氧化鋯的用量通常在5左右。以易分解的鹽和堿形式引入為宜。除ZrO2外,TeO2 、V2O、WO3等也有類似作用。61第一章 電介質(zhì)陶瓷 (2) 金紅石生產(chǎn)中存在的問題 嚴(yán)防SiO2雜質(zhì)的進(jìn)入。SiO2會使介電常數(shù)下降,介電常數(shù)的溫度系數(shù)絕對值變小,因此,球磨必須用剛玉磨球及內(nèi)襯。 由于TiO2可塑性差,坯料常需適當(dāng)?shù)年惛瘯r間,使TiO2水解,以提高可塑性。新練出的泥料可通過加入酸(如醋酸)堿（如氨水）適當(dāng)調(diào)節(jié)PH值,克服坯料觸變性,提高成型性能。另外

35、,在新練的泥中,摻入50%左右的回坯料,亦可使坯料水份均勻,改善或消除坯料的觸變性,這也是工廠中常用的有效措施之一。62第一章 電介質(zhì)陶瓷 嚴(yán)格控制燒結(jié)制度,燒成溫度一般以1325土10為宜。溫度過高使二氧化鐵嚴(yán)重結(jié)晶,而且還可能產(chǎn)生高溫失氧還原,導(dǎo)致電性能惡化?？焖倮鋮s能夠防止金紅石晶體重結(jié)晶,使瓷體晶粒細(xì)而致密,從而提高瓷件的熱穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性以及介電強度。 嚴(yán)格控制氣氛,保證氧化氣氛燒結(jié)。因為在還原氣氛和弱還原氣氛下,高價鈦易還原成低價鈦。在這種情況下,介電損耗增大,比體積電阻減小,介電強度降低,介電常數(shù)增大。此外,不宜用碳化硅承燒板和匣缽,因為高溫下碳化硅與氧結(jié)合放出CO： 應(yīng)該指出

36、,被還原了的金紅石瓷可在氧化氣氛中復(fù)燒,使其重新氧化而恢復(fù)原有的介電性能,對于厚度較小的產(chǎn)品特別有效。63第一章 電介質(zhì)陶瓷(3) 金紅石瓷的使用特性 直流老化 金紅石瓷及含鐵陶瓷在直流電場中使用,其電導(dǎo)率隨施加電場時間延長而增加，這種現(xiàn)象叫直流老化。在高溫直流電場下電導(dǎo)隨時間急劇增加,最后發(fā)熱擊穿。老化過程瓷體顏色逐漸由鮮黃色變?yōu)榛液谏?。如果在擊穿?除去直流電場,并且停留在原老化溫度下若干時間,則發(fā)生試樣電阻預(yù)復(fù)到起始值,顏色恢復(fù)到原來的鮮黃色,這種現(xiàn)象稱之為再生。在交流電場下,含鈦陶瓷沒有這種老化現(xiàn)象。 含鈦陶瓷的直流老化和再生是電場和熱的作用。氧離子離開了TiO2晶格,以原子狀態(tài)停留在

37、靠近陽離子空位的結(jié)點間,形成氧離子空位結(jié)點間氧原子對的缺陷。氧離子空位捕獲電子后形成F色心,使顏色變?yōu)榛液凇Ｔ诔ル妶龊透淖冸妶鰳O性時,停留在靠近氧離子空位結(jié)點間的氧原子重新回到原來的位置上形成氧離子,消除了F色心及參與導(dǎo)電的半束縛電子,使電性能及顏色恢復(fù)正常。 64第一章 電介質(zhì)陶瓷 電極反應(yīng) 金紅石瓷和含鐵陶瓷采用銀電極,在高溫高濕強直流或低頻電場下工作時,由于高濕度的長期影響,水分會凝結(jié)于陶瓷電容器表面,銀電極與水作用部分地形成AgOH,在直流電場下,銀離子從陽極進(jìn)入介質(zhì)向陰極遷移。另外,高溫下銀原子向介質(zhì)內(nèi)擴散,在介質(zhì)中發(fā)生如下變化: 這些變化,使介質(zhì)中產(chǎn)生自由電子和遷移率很大的Ag+

38、,造成自由電子導(dǎo)電和離子導(dǎo)電,使電氣性能惡化,這種現(xiàn)象在高溫下尤其顯著。此外, Ag+還易在陰極附近被還原,在陰極附近形成銀“枝蔓”,使電極間距縮短。上述電介質(zhì)材料在直流電場長期作用下,電性能發(fā)生不可復(fù)原的惡化,并伴隨一定化學(xué)變化的現(xiàn)象,稱為電化學(xué)老化。因此,含鈦陶瓷采用銀電極時,不宜在高溫高濕條件下工作。為了克服電化學(xué)老化,工藝上主要從提高燒結(jié)致密度及降低玻璃相電導(dǎo)入手。65第一章 電介質(zhì)陶瓷 2. 鈦酸鈣陶瓷(calcium titanamte ceramics) 鈦酸鈣陶瓷使用廣泛, 具有較高的介電系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù),可制成小型高容量的高頻陶瓷電容器,用作容量穩(wěn)定性要求不高的高頻電容器,如

39、耦合、旁路、貯能等。其介電性能見表3-1-16。 66第一章 電介質(zhì)陶瓷 (l)配方 由于純鈦酸鈣瓷的燒結(jié)溫度較高,燒結(jié)溫度很窄,以至不能在生產(chǎn)上使用。人們在實踐中發(fā)現(xiàn)加入少量二氧化鋯不僅能達(dá)到降低燒成溫度,擴大燒結(jié)范圍,而且能有效阻止鈦酸鈣高溫下晶粒長大。因此鈦酸鈣瓷的制備一般分兩步進(jìn)行。先合成CaTiO3,然后再配方。典型的配方如下:CaTiO3燒塊 99%，ZrO2 1% 瓷料的燒結(jié)溫度為136020在國外,為了降低燒結(jié)溫度,改善燒結(jié)性能和結(jié)晶狀態(tài),從而提高介電性能,還可加入少量氧化鈷(2.5%)。 鈦酸鈣陶瓷的性能與鈦酸鈣燒塊的組成有關(guān),一般應(yīng)按CaTi03化學(xué)組成(CaC03:TiO

40、2 = 1.78:1)投料合成,反應(yīng)如下: 67第一章 電介質(zhì)陶瓷 當(dāng)有CaCO3過量時,會生成部分Ca3Ti2O7(=55),使材料的下降。因此,配方寧可TiO2稍稍過量。燒塊的質(zhì)量可以由測定游離氧化鈣的含量來評價。在TiO2-CaO系統(tǒng)中,隨配方中TiO2與CaO的比例不同,陶瓷的性能各異,尤其是在CaO摩爾百分含量超過TiO2的摩爾百分含量時,陶瓷的介電系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)大大降低。鈦酸鈣的介電性能與摩爾數(shù)比的關(guān)系如表3-1-16所示。 此外,如果希望降低瓷料的溫度系數(shù)絕對值,、尚可采用La2Ti2O7,若希望瓷料的介電常數(shù)增大,則可用SrTiO3和Bi2Ti2O7來調(diào)整性能。 68第一章

41、電介質(zhì)陶瓷 (2)生產(chǎn)工藝 鈦酸鈣瓷是一種含鈦陶瓷，因此它的合成與燒結(jié)必須在氧化氣氛中進(jìn)行。燒結(jié)時用ZrO2或深度過燒的CaTiO3制作的墊片,用ZrO2、過燒CaTiO3及Al2O3作撤粉。ZrO2性能最好,但成本高。燒結(jié)中不能采用SiO2或SiC作墊片和撒粉。 原料球磨時CaO可能水解生成水溶性Ca(OH)2,故球磨后應(yīng)進(jìn)行烘干,不能過濾除水,否則Ca(OH)2會因流失而影響配比. 鈦酸鈣瓷的結(jié)晶能力較強,為防止晶粒長大,燒結(jié)溫度和保溫時間均要控制好。生產(chǎn)中往往采用高溫快速冷卻來控制晶粒長大。但由于瓷坯的線膨脹系數(shù)較大,易使制品變形開裂。69第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.4.2 熱穩(wěn)定型電容器陶

42、瓷 熱穩(wěn)定型電容器陶瓷按用途可分為兩類：高頻熱穩(wěn)定電容器陶瓷和微波電介質(zhì)陶瓷。高頻熱穩(wěn)定電容器瓷的主要特點是介電系數(shù)的溫度系數(shù)的絕對值很小,有的甚至于接近于零。其原因一是由于瓷料本身的小,二是由于采用正、負(fù)溫度系數(shù)不同的瓷料配成混合物或固溶體,而使接近于零。微波電介質(zhì)陶瓷主要用于制作微波濾波器。隨著微波通信、汽車電話、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,微波電路日趨集成化,小型化,迫切需要小型、高質(zhì)量的微波濾波器,因此對微波介電材料提出了更高的要求,即：較高的介電常數(shù),介電常數(shù)的溫度系數(shù)接近于零,在幾GHz頻率范圍內(nèi),有很高的Q值。陶瓷材料是性能優(yōu)異的微波介電材料。目前,對微波電介陶瓷的研究十分活躍。

43、70第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.高頻熱穩(wěn)定電容器陶瓷 (1)鈦酸鎂瓷(magnesium titanate ceranics) 鈦酸鎂瓷是以鈦酸鎂為基礎(chǔ)的陶瓷材料,為國內(nèi)外大量使用的高頻熱穩(wěn)定電容器瓷之一。其特點是介電損耗低, 的絕對值小,可以調(diào)節(jié)至零附近,且原料豐富,成本低廉。71第一章 電介質(zhì)陶瓷 1.高頻熱穩(wěn)定電容器陶瓷 從圖3-1-8看到,MgO-TiO2系統(tǒng)中可以形成三種化合物:正鈦酸鎂(2MgOTiO2)；偏鈦酸鎂(MgOTiO2)；二鈦酸鎂(MgO2TiO2)。其中正鈦酸鎂(尖晶石結(jié)構(gòu))和二鈦酸鎂為穩(wěn)定化合物,而偏鈦酸鎂只有在非常特殊的條件下才能生成。通?？偸莾A向于生成正鈦酸鎂,即使

44、當(dāng)二氧化鈦和氧化鎂按等摩爾比配合,甚至當(dāng)TiO2的含量超過MgO時亦是如此,過剩的TiO2以游離狀態(tài)存在。因此, 鈦酸鎂瓷都是以正鈦酸鎂為主晶相。但如果配方中TiO2的含量過高時,則將強烈反應(yīng)生成MgO2TiO2,由于二鈦酸鎂的結(jié)晶能力太強,這種晶相是極難成瓷的,導(dǎo)致在比較寬的組成區(qū)內(nèi)不能完全燒結(jié),見圖3-1-9從圖中可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)TiO2的質(zhì)量比為80100時,和都發(fā)生急劇的變化,這是因為主晶相改變所致。72第一章 電介質(zhì)陶瓷 通常鈦酸鎂瓷中TiO2與MgO的配比約為60:40,即有一小部分TiO2過剩而游離出來,但還不至于生成MgO2TiO2基本晶相為正鈦酸鎂Mg2TiO4和金紅石TiO2,

45、其=1417, 約為+5010-6/,tg110-6。73第一章 電介質(zhì)陶瓷 鈦酸鎂瓷的介電常數(shù)較小, 為正值,且絕對值不大,通過加入CaTiO2、SrO、BaO、La2O3,可提高介電常數(shù),獲得一系列不同,甚至接近零的瓷料,以滿足不同場合的需要。改性后的鈦酸鎂瓷實際上已屬TiO2-MgO-CaO、TiO-MgO-SrO、TiO2-MgO-BaO、TiO2-MgO-LaO3三元系統(tǒng)。 用CaTiO3改性制待的MgTiO3-CaTiO3固溶體陶瓷, 和組成的關(guān)系如圖3-1-10。它們之間能很好符合加和公式運算法則: ln=1ln+21n, =1+2 式中和為二種原始組成的介電數(shù): 1和2為二種原

46、始組成的介電常數(shù)的溫度系數(shù)； 1和2為二者的體積百分含量,當(dāng)選擇瓷料的密度差別很小時,即可近似采用它的質(zhì)量百分含量。74第一章 電介質(zhì)陶瓷 鈦酸鎂瓷及改性鈦酸鎂瓷的主要性能如表3-1-21所示: 75第一章 電介質(zhì)陶瓷 鈦酸鎂瓷及改性鈦酸鎂瓷的主要性能如表3-1-21所示:鈦酸鎂瓷工藝上的缺點是燒結(jié)溫度高,且燒結(jié)溫度范圍較窄(510),因此燒結(jié)溫度難以控制,只要過燒幾度,就會使Mg2TO4晶粒長大,氣孔率增加,從而降低了材料的機電性能,因此,必須嚴(yán)格控制燒結(jié)制度。另外,MgO以菱鎂礦形式引入,可得到活性高的MgO,有利于較低溫度下反應(yīng)生成Mg2TiO4,使燒結(jié)溫度降低,有利于防止二次晶粒長大。

47、引入粘土和膨潤土，一方面提高可塑性,-另一方面它們在高溫下生成玻璃相,降低了燒結(jié)溫度,防止晶粒過分長大。 必須指出, 鈦酸鎂瓷是含鈦陶瓷,應(yīng)依照含鈦陶瓷生產(chǎn)工藝處理。 76第一章 電介質(zhì)陶瓷 (2)錫酸鈣瓷(calcium stannate ceramic) 二氧化錫能與多種金屬離子化合成為化合物。但各種錫酸鹽在電性能方面差別很大,有些錫酸鹽介電性能好,但許多錫酸鹽卻是半導(dǎo)體。其中鈣、鍶、鋇的錫酸鹽介電性能適宜于制造高頻陶瓷電容器。由于錫酸鈣的介電常數(shù)比較高(=16),燒結(jié)性能最好,同時我國有豐富的錫和方解石,因此以錫酸鈣為基礎(chǔ)的電容器陶瓷生產(chǎn)較普遍。 錫酸鈣屬于鈣鐵礦型結(jié)構(gòu),它的為1416,值為+(110115)10-6/,tan=3104,燒結(jié)溫度為1500。為了降低和燒結(jié)溫度,提高。常在配方中加入助熔劑和的調(diào)節(jié)劑。 77第一章 電介質(zhì)陶瓷錫酸鈣瓷典型配方如表3-1-22所示: 在配方中加入少量BaCO3和SnO2作為助燒劑,使之在燒結(jié)過程中形成鋇玻璃,從而降低陶瓷燒結(jié)溫度。加入TiO2是為使瓷料在預(yù)燒時,少量TiO2置換在CaSnO3中的SnO2形成固熔體,增加了缺陷的濃度,降低了擴散激活能；從而加速了反應(yīng)的進(jìn)行。上述三種添加物均起著礦化的作用,使預(yù)燒溫度在1330就能完成。 78第一章 電介質(zhì)陶瓷 在錫酸鈣典