第2章-無機介電材料與應用

第二章無機介電材料-電介質陶瓷第一節(jié)低介裝置瓷一、概述二、滑石瓷三、氧化鋁瓷電介質陶瓷簡介從電性能角度分（電阻率）：固體材料可分為超導體、導體、半導體和絕緣體（自查資料作業(yè)：各自的電阻率界限是多少？各寫出三個物質名稱）。絕緣體材料亦稱電介質。電介質陶瓷即是電阻率大于108?m的陶瓷材料，能承受較強的電場而不被擊穿。一、概述1.定義

從應用角度說，也叫電絕緣瓷，是指其具有較低的介電常數，從而產生較小的介電損耗的陶瓷。2.低介裝置瓷的性能（1）高體積電阻率（2）低介電常數（3）低介電損耗（4）具有一定的機械強度第一節(jié)低介裝置瓷第一節(jié)低介裝置瓷3.陶瓷組成對電性能的影響

陶瓷材料是晶相、玻璃相和氣相組成的多元系統(tǒng)，其電學性能主要取決于晶相和玻璃相。

陶瓷的介電損耗和電絕緣性主要受玻璃相影響。正常溫度燒結的Al2O3陶瓷斷口形貌

第一節(jié)低介裝置瓷4.陶瓷材料的導電機制電導率：（1）（電導活化能B）本征離子導電>雜質離子導電>玻璃離子導電。（2）從離子的半徑及電價來看，低價小體積的堿金屬陽離子的電導活化能小，而高價大體積的金屬陽離子的電導活化能大。

屬離子導電，離子導電包括本征離子導電，雜質離子導電和玻璃離子導電。第一節(jié)低介裝置瓷（1）選擇體積電阻率高的晶體材料為主晶相。（2）嚴格控制配方，避免雜質離子，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，充分利用中和效應和壓抑效應，以降低材料中玻璃相的電導率。（3）由于玻璃的導電活化能小，因此應盡量控制玻璃相的數量，甚至達到無玻璃相燒結。（4）避免引入變價金屬離子，如鈦、鐵、鈷等離子，以免產生自由電子和空穴，引起電子式導電，使電性能惡化。（5）嚴格控制溫度和氣氛，以免產生氧化還原反應而出現自由電子和空穴。（6）當材料中引進產生自由電子（或空穴）的離子時，可引進另一種產生空穴（或自由電子）的不等價雜質離子，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補償。5.高體積電阻率材料的工藝控制絕緣材料的體積電阻率ρν是指試樣體積電流方向的直流電場強度與該處電流密度之比值。ρν＝EV/jv(Ωcm),式中，EV為直流電場強度，jv為電流密度。95％氧化鋁陶瓷是一種優(yōu)良的電子絕緣材料，體積電阻率很高，國家標準GB/T5593－1999中規(guī)定，100℃時，ρν≥1×1013Ωcm；300℃時，ρν≥1×1010Ωcm；500℃時，ρν≥1×108Ωcm。實際上，目前我國生產的95瓷的體積電阻率比上述規(guī)定要高1－2個數量級。測試體積電阻的儀器通常采用高阻計第一節(jié)低介裝置瓷6.低介電損耗材料的工藝控制（1）選擇合適的主晶相。根據要求盡量選擇結構緊密的晶體作為主晶相。（2）在改善主晶相性質時，盡量避免產生缺位固溶體或填隙固溶體，最好形成連續(xù)固溶體。這樣使填隙離子少，可避免損耗顯著增大。（3）盡量減少玻璃相含量。如果為了改善工藝性能引入較多玻璃相時，應采用中和效應和壓抑效應，以降低玻璃相的損耗。（4）防止產生多晶轉換，因為多晶轉變時晶格缺陷多，電性能下降，損耗增加。如滑石轉變?yōu)樵B輝石時析出游離石英。（5）注意燒結氣氛，尤其對含有變價離子的陶瓷的燒結。（6）控制好最終燒結溫度，使產品“正燒”，防止“生燒’和”過燒”，以減少氣孔率，避免氣體電離損耗。

國標規(guī)定測試頻率為1MHz時，95％氧化鋁陶瓷的介電常數9－10之間。介質損耗的大小用介質損耗角的正切值來表示。國家標準GB/T5593－1999規(guī)定，頻率為1MHz時，95%氧化鋁陶瓷要求達到4×10-4。

第一節(jié)低介裝置瓷7.低介裝置瓷的應用及未來第一節(jié)低介裝置瓷7.低介裝置瓷的應用及未來二、滑石瓷（SteatiteCeramics）1.簡介鎂質瓷是以含MgO的鋁硅酸鹽為主晶相的陶瓷。按照瓷坯的主晶相不同，它可分為以下四類：原頑輝石瓷（即滑石瓷）、鎂橄欖石瓷、尖晶石瓷及堇青石瓷；它們都屬于MgO－Al2O3－SiO2三元系統(tǒng)。第一節(jié)低介裝置瓷二、滑石瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷圖2-1MgO－Al2O3－SiO2系化合物和陶瓷的成分、熔點分解熔融溫度第一節(jié)低介裝置瓷（1）組成：滑石瓷的主晶相為原頑輝石，其微細均勻地分散在玻璃相中，由于玻璃相的包圍，阻止了微細的原頑輝石向斜頑輝石的轉變。在滑石瓷的玻璃相中很少有介質損耗大的堿金屬離子，并利用壓抑效應引入Ba2+、Ca2+等離子，減少電導和損耗。（2）性能：強度高，介電損耗小，熱穩(wěn)定性差。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。（3）結構：滑石為層狀結構，滑石粉為片狀，有滑膩感，易擠壓成型，燒結后尺寸精度較高，制品易進行研磨加工，價格低廉。2.滑石瓷特性3.滑石瓷化學組成及配方第一節(jié)低介裝置瓷表1滑石瓷的化學組成第一節(jié)低介裝置瓷4.滑石瓷中外加原料的作用第一節(jié)低介裝置瓷①改善滑石瓷的電性能；加入少量CaCO3、SrCO3及BaCO3均能改善滑石瓷的電性能，其中BaO的效果最顯著它能提高瓷件的體積電阻率兩個數量級，使tgδ降低4／5～9／10。SrO次之，CaO最差。（1）粘土（2）堿土金屬氧化物增加可塑性及降低燒結溫度，不易過多，一般為5~10%。第一節(jié)低介裝置瓷②降低燒結溫度；由于堿土金屬氧化物與滑石、粘土及其它雜質生成低共融物，因此能降低燒結溫度，但含量高時又會縮小燒結范圍，其中CaO最嚴重，SrO及BaO稍好。CaO還會導致晶粒粗大，促使瓷坯老化。因此在配方中CaO的含量要少。此外，BaCO3還能防止瓷件的老化。但加入量以5～10％為宜，超過10％會降低玻璃粘度，縮小燒結范圍。③MgO的加入可去除游離的石英，降低介電損耗，提高電性能；MgO可進入玻璃相，降低燒結溫度，適量MgO可以擴大燒結范圍；MgO的加入量小于8％，超過10％時，就可能生成鎂橄欖石（2MgO·SiO2）。不僅提高了燒結溫度，還增加了線膨脹系數，降低了熱穩(wěn)定性。

MgO的引入形式一般為未經預燒的

MgCO3及菱鎂礦。

第一節(jié)低介裝置瓷①Al2O3與游離石英化合生成性能優(yōu)良的硅線石（Al2O3·SiO2）；②Al2O3還能與SiO2一同轉入玻璃相中，除去SiO2而不降低燒結溫度，可防止瓷坯老化，改善并穩(wěn)定瓷的介電性能；③Al2O3會顯著降低滑石瓷的抗折強度。

Al2O3的一般用量為1～3％。加入量過多，會生成介電性能很差的堇青石。此外，當以工業(yè)氧化鋁形式引入時，要注意混合均勻。（3）氧化鋁第一節(jié)低介裝置瓷

硼酸鹽是強的助熔劑，能大幅度降低燒結溫度，但降低玻璃粘度亦大。（4）硼酸鹽如:在配方中加入2％的焦硼酸鋇（BaO·2B2O3），燒成范圍只有10~15℃。第一節(jié)低介裝置瓷擴大材料的燒結范圍和提高材料的機械強度。

原因：提高玻璃相的粘度，擴大燒結范圍。高粘度的玻璃相，能抑制品粒長大，形成細晶結構，從而提高了機械強度。

用量：一般不超過4％。如果量過多，將會出現第二晶相，增加了結構的不均勻性，降低瓷坯的質量。（5）氧化鋯和氧化鋅第一節(jié)低介裝置瓷

擴大燒結范圍用量：配方中加入6～7％的長石，燒結范圍可以擴大到60℃左右。

影響：長石中含有堿金屬氧化物，大大降低了瓷坯的電性能和機械強度，故應嚴加控制。只在制造對電氣性能要求不太高的大型、復雜瓷件時使用原因：因為大型瓷件在燃燒時，容易出現局部溫差，加入長石可擴大燒結范圍，降低廢品率。（6）長石第一節(jié)低介裝置瓷5.滑石瓷生產中的關鍵問題及工藝（1）滑石的預燒

①

目的：

a.破壞它的層狀結構，使之轉變?yōu)殒湢畹念B火輝石結構，避免滑石薄片在成型過程中出現定向排列，造成瓷坯由于滑石薄片各向異性引起內應力，從而導致瓷件強度降低和開裂。

b.預燒后由于脫水及晶型轉變，降低瓷件的收縮率。

C.增加滑石的脆性，便于粉磨。第一節(jié)低介裝置瓷5.滑石瓷生產中的關鍵問題及工藝②降低預燒溫度的方法加入硼酸、碳酸鋇或高嶺土等礦化劑。如：加入5%的蘇州土，滑石的預燒溫度可降低約40～50℃。

當滑石中含Fe2O3雜質時，最好采用還原氣氛預燒，以除去三價鐵離子對瓷件性能的不利影響。

預燒滑石增加了硬度，降低了可塑性，對成型造成困難，模具的損耗加快，因此在配方中生滑石搭配使用，以提高塑性和增加模具潤滑。為什么配方中生滑石和燒滑石配合使用？第一節(jié)低介裝置瓷5.滑石瓷生產中的關鍵問題及工藝（2）滑石瓷的老化及防止老化的措施

①滑石瓷的老化

滑石瓷的老化是指制品在貯存、運輸、加工或使用過程中自動產生裂縫、空隙及松散成粉的現象。有時甚至在制品燒成以后，表面就出現白粉斑點，它逐漸擴大，導致整個坯體松散成粉。②老化的原因

滑石瓷的老化即由于原頑輝石在冷卻、放置及使用過程中，晶型向頑火輝石或斜頑輝石轉化引起較大的體積變化而造成的。第一節(jié)低介裝置瓷③解決滑石瓷老化的措施

a.將原料磨到足夠的細度，加入適當的晶粒抑制劑，減少CaO的含量，防止晶粒長大。正常的滑石瓷晶粒大小應控制在7μm以下。一般生產中規(guī)定球磨后的細度為萬孔篩余＜0.1％。

b.加入適量外加劑，以形成足夠的玻璃相并包裹細晶的原頑輝石，防止它的晶型轉化。實踐證明，鋇玻璃抗老化效果較顯著。

c.加入能與MgSiO3生成固溶體的物質，例如加入少量MnO或MnSiO3，與其生成固溶體，必然會影響其晶型轉化，減低老化現象。

d．控制SiO2含量。當SiO2過少時，形成的玻璃相不足，過多則游離出方石英，其多晶轉化能誘發(fā)原頑輝石的多晶轉化。

e.控制冷卻制度，在900℃以上進行快冷，以便生成細晶結構，防止老化。

第一節(jié)低介裝置瓷5.滑石瓷生產中的關鍵問題及工藝細度對滑石瓷電性能的影響（a）細度對tgδ的影響；(b)細度對ε的影響1—1300℃;2—1230℃；3—1260℃

第一節(jié)低介裝置瓷5.滑石瓷生產中的關鍵問題及工藝（3）滑石瓷的燒結

滑石瓷燒結的關鍵是擴大燒結范圍和嚴格控制窯爐溫度制度。①嚴格控制燒結溫度②改善配方。注意：控制止火溫度在玻化溫度下限，保溫時間1小時以內，在冷卻階段，溫度在700～550℃之間．要控制冷卻速度（＜30～45℃/h）．以免造成玻璃相中殘余應力，以及晶形未充分轉化而造成開裂、老化等弊病。

如何解決滑石瓷燒結溫度范圍窄的問題？如：加入2～3％ZnO，能顯著提高液相粘度，并把燒結范圍擴大到35℃左右；加入5～10％BaCO3，能使液相出現溫度降低到1230℃。長石對擴大燒結范圍的效果很好，但要避免引入堿金屬離子。三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）純氧化鋁陶瓷的晶相是剛玉（corundum）;燒結溫度很高:1800℃左右;日常生產產品:BaO－Al2O3－SiO2系統(tǒng)的陶瓷．第一節(jié)低介裝置瓷

根據其組成不同，可生產出性能優(yōu)良的莫來石(mullite)瓷

,剛玉－莫來石瓷和鋇長石瓷。1.簡介三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷BaO－Al2O3－SiO2三元系統(tǒng)相圖

三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷BaO-Al2O3-SiO2系主要晶相性能三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷2.莫來石瓷的特性1)主晶相是莫來石，莫來石為針狀結構，可使晶粒之間相互交叉．減少了滑移，在高溫荷重下的，變形小。2)

莫來石比氧化鋁的耐熱性差，但熱膨脹脹系數小，抗熱沖擊性好。莫來石瓷的主要性能三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷3.剛玉—莫來石瓷的特性1)主晶相是剛玉-莫來石共存；2)主要原料是粘土、氧化鋁和碳酸鹽；3)剛玉一莫來石瓷的電性能較好。機械強度較高,熱穩(wěn)定性能好，工藝性能好，燒結溫度不高，且燒結溫度范圍寬，還可與釉燒一次完成，以簡化工序。

剛玉—莫來石瓷的主要性能三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷4.莫來石的生成一次莫來石的生成

從原料礦物高溫分解直接生成的莫來石稱為一次莫來石；偏高嶺土（Al2O3·2SiO2）或硅線石（Al2O3·SiO2）在高溫下分解：

2）二次莫來石的生成在生產高鋁瓷時要增加Al2O3成分，使之與游離石英起反應生成莫來石，這時所生成的莫來石稱為二次莫來石。3Al2O3＋SiO2→3Al2O3·2SiO23(Al2O3·2

SiO2)3Al2O3·2SiO2+4SiO23(Al2O3·

SiO2)3Al2O3·2SiO2+SiO21200oC1300~1500oC三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷二次莫來石生成的影響因素1）Al2O3活性（結晶形態(tài)和細度）；2）雜質或礦化劑種類；

雜質（或礦化劑）金屬離子（如Li＋、Mg2＋、Ca2＋等）的電價越低，半徑越小，則二次莫來石的生成溫度降低，生成量提高。如在雜質存在下（2.7wt％），膠狀水化Al2O3（d＝0.5μm）與粘土生成二次莫來石的溫度范圍降至1200～1350℃，而電熔剛玉（d＝12.4μm）生成二次莫來石則在1350～1500℃。另外，外加礦化劑時，要考慮一價堿金屬離于對電絕緣性能的影響，一般引入堿土金屬氧化物（如MgO）更為適合。三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷5.莫來石瓷及剛玉—莫來石瓷的配方及各組分的作用三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷（2）工業(yè)氧化鋁

生成二次莫來石（1）粘土

a)耐火粘土或高嶺土加熱分解時生成莫來石；

b)為坯體提供良好的可塑性，便于成型；

c)粘土中含有害雜質較多，隨著粘土含量的增加，瓷坯的電性能將顯著惡化，因此粘土的用量不可過多。三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷（4）氧化鎂

a)促進二次莫來石化的程度；

b)MgO能與Al2O3生成鎂鋁尖晶石。在Al2O3含量高的高鋁瓷中，抑制剛玉晶體的二次再結晶，使之晶體細小，提高瓷坯性能；c)與Al2O3、SiO2及其它物質生成低熔點的玻璃體，不但除去坯體中的游離石英，還能降低燒結溫度，起助熔作用。（3）氧化鈣a)促進二次莫來石化的程度；b)與Al2O3、SiO2及其它物質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，促進燒結。三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷（6）白云石代替部分或全部CaO及MgO原料。

（5）滑石

滑石

(3MgO·4SiO2·H2O）在700～900℃之間脫水，并析出活性較大的4SiO2和MgO·SiO2。具有較大的化合能力，因此能夠活躍地與其它物質化合，起到礦化、助熔等作用。

（7）碳酸鋇a)氧化鋇與Al2O3、SiO2等生成低熔點的鋇玻璃，有利于瓷坯的燒結。b)降低了材料的介質損耗，改善了瓷坯的電氣性能。c)BaO或鋇玻璃還能抑制剛王晶相二次重結晶的作用，防止剛玉晶粒的過分長大。三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷6.生產工藝1）原料的處理

75瓷細度達到萬孔篩篩余量<0.1%2)成型陳腐，加塑化劑3)燒結莫來石瓷及剛玉一莫來石瓷屬于液相燒結。在燒成中存在兩大問題?？鞜炖淇商岣邫C械強度。三、氧化鋁瓷（steatiteceramics）第一節(jié)低介裝置瓷燒結過程中問題（1）燒結過程中的體積變化

γ-Al2O3轉變成α－Al2O3時，體積收縮13％，容易造成坯體開裂，這點可用預燒工業(yè)Al2O3的方法予以消除。α－Al2O3與游離SiO2在1300～1350℃左右生成二次莫來石時，體積膨脹10％左右．很容易導致坯體疏松，產生缺陷，這可由細磨Al2O3得到解決。（2）燒成范圍窄?？梢圆捎眯〗孛娴乃淼栏G或其它類型溫度均勻的窯爐來燒結，并嚴格控制燒成制度來解決。第二章無機介電材料-電介質陶瓷第二節(jié)高介電容器瓷一、概述二、金紅石瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)一、概述1.電容器瓷種類按照材料介電系數的溫度系數αε[αε=(1/ε)(dε/dT)]的大?。煞譃闇囟妊a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。第二節(jié)高介電容器瓷NPO特性：隨著ε提高，其溫度系數由正值變?yōu)樨撝?，且其值逐漸變小，這種特性稱為NPO特性。

2.溫度補償電容器瓷目前正在使用的，具有NPO特性且介電常數最高（ε＝80～110）的材料是Nd2Ti2O7－BaTiO3－Bi2O3－TiO2—PbO系材料。

一、概述第二節(jié)高介電容器瓷

溫度補償用陶瓷電容器材料的介電常數及其溫度系數1－MgO－SiO2系；2－MgTiO3－CaTiO3系；3－BaTiO3系；4－La2O3－TiO2系；5－La2O－TiO2－A2＋O系；6－Nd2O3－TiO2-A2+O系；7-BaTiO3-Nd2O3-TiO2-Bi2O3系二、金紅石瓷第二節(jié)高介電容器瓷1.二氧化鈦的結晶狀態(tài)金紅石主要物理性質：晶系：四方外形：針形密度：4.25線膨脹系數：（9.14～9.19）×10－6/℃介電常數：┴光軸89//光軸173114熔點：1840℃金紅石、銳鈦礦和板鈦礦2、金紅石瓷的配方第二節(jié)高介電容器瓷3、原料及其性能第二節(jié)高介電容器瓷(1)TiO2a.金紅石瓷的主晶相化學組成是TiO2，其加入數量、形態(tài)、晶粒、大小等均會影響瓷體的性能。b.TiO2中常含銳鈦礦晶型的TiO2，因此需在1100～1300℃預燒，以減少瓷體燒成時的晶型轉變和收縮。

c.TiO2的活性、晶粒大小及燒結溫度與預燒溫度有關。預燒過的TiO2活性降低，因此工廠一般采用未預燒和預燒的TiO2以一定比例配合使用。

3、原料及其性能第二節(jié)高介電容器瓷(2)高嶺土、膨潤土

a.TiO2沒有可塑性，高嶺土的加入一方面增加可塑性，另一方面降低燒結溫度。b.當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，但一般應少于4％。

(3)堿土金屬化合物a.壓抑效應提高電性能。b.起降低燒結溫度的作用。

一般CaF2加入量＜2～3％，ZnO為1％左右。

3、原料及其性能第二節(jié)高介電容器瓷(4)ZrO2

a.

常加入ZrO2或Zr(OH)2阻止粗晶形成，促使瓷質結晶細密均勻，改善材料的防潮穩(wěn)定性及頻率穩(wěn)定性。b.

ZrO2還有抑制鈦離子還原的作用，提高瓷的電氣性能。

氧化鋯的用量一般不宜過多，通常在5％左右。以易分解的鹽和堿形式引入為宜。除ZrO2外，TeO2、V2Q5、WO3等化合物也有類似的作用。4、金紅石生產中存在的問題

第二節(jié)高介電容器瓷(1)嚴防SiO2雜質的進入。

因為隨著SiO2雜質含量的增加，介電常數下降，介電常數的溫度系數絕對值變小，tgδ不論在常溫或受潮時都顯著增加，因此，球磨必須用剛玉球及內襯。(2)由于TiO2可塑性差，坯料常需適當的陳腐時間，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）適當調節(jié)PH值，克服坯料觸變性，提高成型性能。

另外，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.4、金紅石生產中存在的問題

第二節(jié)高介電容器瓷(3)溫度過高使二氧化鈦嚴重結晶，嚴格控制燒結制度，燒成溫度一般以1325±10℃為宜。(4)嚴格控制氣氛，保證氧化氣氛燒結。

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合放出CO。5、金紅石瓷的使用特性

第二節(jié)高介電容器瓷

金紅石瓷的主要化學成份為TiO2，由于鈦離子的變價特性，常引起電性能惡化

（1）直流老化

a.直流老化：金紅石瓷和其它含鈦陶瓷在直流電場中長期使用，其電導率隨施加電場時間延長而不斷增加，這種現象稱為直流老化。b.再生：在高溫直流電場下電導隨時間急劇增加，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?。如果在擊穿前除去直流電場，并且停留在原老化溫度下若干時間，則發(fā)生試樣電阻預復到起始值，顏色恢復到原來的鮮黃色，這種現象稱之為再生。5、金紅石瓷的使用特性

第二節(jié)高介電容器瓷c.直流老化再生的原因含鈦陶瓷的直流老化和再生是由于電場和熱的作用，氧離子離開了TiO2晶格，以原子狀態(tài)停留在靠近陽離子空位的結點間，形成氧離子空位和結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?。在除去電場和改變電場極性時，停留在靠近氧離子空位結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色心及參與導電的半束縛電子，使電性能及顏色恢復正常。

5、金紅石瓷的使用特性

第二節(jié)高介電容器瓷（2）電極反應原因：a.金紅石瓷和含鈦陶瓷采用銀電極，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，銀離子從陽極進入介質向陰極遷移。b.高溫下銀原子向介質內擴散，在介質中發(fā)生如下變化：

這些變化，使介質中產生自由電子和遷移率很大的Ag+，造成自由電子導電和離子導電．使電氣性能惡化，這種現象在高溫下尤其顯著。

5、金紅石瓷的使用特性

第二節(jié)高介電容器瓷c.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。上述電介質材料在直流電場長期作用下，電性能發(fā)生不可復原的惡化，并伴隨一定化學變化的現象，稱為電化學老化。

克服的方法：

提高燒結致密度及降低玻璃相電導

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)（一）鈦酸鈣陶瓷（calciumtitanateceramics）1.性能：高介電常數負溫度系數用于要求不高的高頻電容器。2.配方CaTiO3燒塊99％

ZrO21％瓷料的燒結溫度為

1360±20℃

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)3.CaTiO3的制備(1)一般應按CaTiO3化學組成（CaCO3：TiO2＝1.78：1）投料合成，反應如下：(2)CaCO3過量時，會生成部分Ca3Ti2O7（ε＝55），使材料的ε下降。因此，配方寧可TiO2稍稍過量。燒塊的質量可以由測定游離氧化鈣的含量來評價。(3)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，陶瓷的介電系數和負溫度系數大大降低。第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)鈦酸鈣的介電性能與摩爾數比關系

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)4.生產工藝（1）在氧化氣氛下燒成；（2）原料球磨時CaO可能水解生成水溶性Ca(OH)2，故球磨后應進行烘干，不能過濾除水否則會因Ca(OH)2流失而影響配比。（3）鈦酸鈣瓷的結晶能力較強．為防上晶粒長大，燒結溫度和保溫時間均要控制好。第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)（二）鈦酸鍶陶瓷（calciumtitanateceramics）1.配方鈦酸鍶燒塊（SrTiO3）：90.4％鋯酸鍶燒塊（SrZrO3）：6.6％膨潤土：2.5％

碳酸鋇：

0.5％

2.性能是鐵電材料，居里溫度-250℃，常溫下是順電相，所以看作是非鐵電電容器瓷。ε（0.5～5MHZ）＝270～300αε＝（一2200±400）×10-6/℃tgδ

（1MHz）＝（2～3）×10?4E擊穿＝（10～15）MV／mρv＞1010Ω·m第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)3.SrTiO3的制備為提高介電常數，常加入Bi2O3和TiO2。SrTiO3－TiO2－Bi2O3系統(tǒng)

原因：（1）發(fā)現在這種瓷體中生成了固溶體，由于Bi3+（RBi3+=1.2）取代了Sr2+（RSr2+＝1.13），造成了缺位，導致晶格結構松弛。(2)疇壁弛張極化引起的。第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)（三）其它溫度補償性陶瓷鈦鋯系瓷組成與介電性能的關系

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)Ca－Mg－La－Ti系瓷的組成及介電性能

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)CaTiSiO3－CaTiQ3系瓷的組成及介電性能

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)（四）鈦酸鎂瓷（magnesiumtitanateceramics）高頻熱穩(wěn)定電容器陶瓷1.配方菱鎂礦（MgCO3）：71％生TiO2：24％蘇州土：3％淘洗膨潤土：2％螢石（CaF2）：0.45％（外加）

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)2.性能

其特點是介電損耗低，αε的絕對值小，可以調節(jié)至零附近，且原料豐富，成本低廉。

3.晶相組成正鈦酸鎂(2MgO·TiO2）；偏鈦酸鎂（MgO·TiO2）；二鈦酸鎂（MgO·2TiO2）。其中正鈦酸鎂（尖晶石結構）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。第二節(jié)高介電容器瓷TiO2-MgO系相圖

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)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MgO·2TiO2基本晶相為正鈦酸鎂Mg2TiO4和金紅石TiO2

TiO2－MgO系組成與αε的關系

第二節(jié)高介電容器瓷三、常用高介電容器瓷料系統(tǒng)4.工藝特點（1）燒結溫度高，且燒結溫度范圍較窄（5～10℃），因此燒結溫度難以控制，只要過燒幾度，就會使Mg2TiO4晶粒長大，氣孔率增加，從而降低了材料的介電性能，因此，必須嚴格控制燒結制度。（2）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生成Mg2TiO4，使燒結溫度降低，有利于防止二次晶粒長大。（3）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，降低了燒結溫度，防止晶粒過分長大。第二章無機介電材料與應用第三節(jié)強介鐵電電容器瓷一、鐵電陶瓷的種類及性能二、高介電常數材料三、半導體材料四、鐵電電容器瓷的生產工藝第三節(jié)強介鐵電電容器瓷一、鐵電陶瓷的種類和性能1.種類高介電常數系材料半導體系材料2.鐵電晶體（ferroelectricceramics）(1)結構上：電疇結構(2)性能上：自發(fā)極化，電滯回線，居里點；第三節(jié)強介鐵電電容器瓷一、鐵電陶瓷的種類和性能3.鐵電晶體的自發(fā)極化和電滯回線（1）自發(fā)極化：在沒有外電場作用下，晶體的正、負電荷重心不重合而呈現電偶極矩的現象稱為電介質的自發(fā)極化。（2）鐵電晶體：凡在一定溫度范圍內呈現自發(fā)極化，在外電場作用下自發(fā)極化的方向能重新取向，而且電位移矢量與電場強度之間的關系呈電滯回線晶體稱為鐵電晶體。（3）電滯回線：鐵電體的極化強度P與電場強度E的關系是非線性關系，P為E的多值函數并形成回線，稱為電滯回線。（4）電疇：在每一個小區(qū)域內，極化均勻、方向相同，存在一固有電矩，這個小區(qū)域稱為電疇。分隔相鄰電疇的界面稱為疇壁，鐵電晶體內的電疇排列稱為電疇結構。電疇結構鐵電晶體的電滯回線（1）當外加電場于鐵電體材料時，如認為所討論的鐵電材料只有彼此成1800的電疇，則鐵電材料中沿電場方向的電疇擴大，而逆電場方向的鐵電體的電滯回線電疇減小，即逆電場方向的電疇偶極矩轉向電場方向，因而使介質的極化強度隨著電場強度的增加而迅速地增大(圖中A至B段)，圖中B點相應于晶體中全部電疇偶極矩沿電場方向排列，達到了飽和。（2）進一步增加電場，就只有電子的及離子的位移極化效應，P一E呈直線關系，如圖中B至C段。（3）如果減小外電場，晶體的極化強度從C點下降，由于自發(fā)極化偶極距仍大多在原定電場方向、故P一E曲線將沿CD曲線緩慢下降。當場強E降到零時，極化強度P并不下降為零而仍然保留極化，稱Pr(相應于圖中OD線段)為剩余極化強度。（4）這里Pr是對整個晶體而言的，而線性部分的延長線與極化軸的截距Ps(相應圖中OE線段)表示電疇的自發(fā)極化強度，相當于每個電疇的固有飽和極化強度。要把剩余極化去掉，必須再加反向電場，以達到晶體中沿電場方向和逆電場方向的電疇偶極矩相等，極化相消，使極化強度重新為零的電場El(相應于圖中OF線段)稱為矯頑電場。（5）如果反向電場繼續(xù)增加，則所有電疇偶極矩將沿反向定向，達到飽和(相應回中G點)。（6）反向場強進一步增加，曲線G至H段與B至C段相似。（7）要是電場再返回正向，P一E曲線便按HGIC返回，完成整個電滯回線。電場每變化一周，上述循環(huán)發(fā)生一次。（8）描述電滯回線最重要的參數為自發(fā)極化強度Ps和矯頑場強度Ec。不過矯頑場強與溫度和頻率有關，通常溫度增加，矯頑場強下降；頻率增加，矯頑場強增大。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷一、鐵電陶瓷的種類和性能4.鐵電體的發(fā)展（1）1655年，法國LaRochelle酒石酸鉀鈉（RS鹽）NaK·C4H4O6·

4H3O（2）1938年，Busch和Scherrer發(fā)現磷酸二氫鉀（KDP）（3）1925年發(fā)現鈦酸鋇（BT陶瓷）具有很高的介電常數。1945制備出介電常數達到1000~3000的鈦酸鋇；1945年報道了其鐵電性，1950年提出了鈦離子位移模型來解釋鐵電性。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷二、高介電常數材料1.BaTiO3瓷的組成（1）移動劑——添加后能夠移動居里點（BaTiO3瓷120oC移向室溫）BaSnO3、BaZrO3、CaZrO3、CaSnO3、SrTiO3、PbTiO3、La2O3、CeO2。（2）壓降劑——添加后能夠壓低居里點處介電常數峰值，并使介電常數隨溫度變得平坦。（3）促進燒結添加劑——Al2O3、SiO2、ZnO、CeO2

、B2O3

、

Nb2O5

、WO3；（4）防止還原添加劑——MnO2、Fe2O3、CuO第三節(jié)強介鐵電電容器瓷二、高介電常數材料2.BaTiO3基陶瓷的晶界性質dLdHH相L相晶界層作用：（1）低介電相晶界層導致BaTiO3介電常數降低；（2）介電常數溫度曲線變平坦；原因：

L相膨脹系數比H相大，H相受壓力所致。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷二、高介電常數材料3.BaTiO3基陶瓷的粒度效應（1）介電常數與鐵電相的晶粒大小有關，而與順電相的晶粒大小無關。（2）鐵電相的四方相、斜方相、菱方相中，它們的介電常數與晶粒大小的關系是不同的；四方相的晶粒越小介電常數越高。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷三、半導體材料1.BaTiO3基陶瓷半導體化機理

如：Ba2+Ti4+O32-+xLa→Ba2+1-xLax3+(Ti4+?e)xO32-+xBa引入鑭占據了晶格結點上鋇的位置。這樣每添加入1個La就多出了一個正電荷。此時，一部分Ti4+離子捕獲一個電子e-，以保持晶胞電中性。這個半束縛狀態(tài)的電子，在外電場的作用下參與導電，因而顯示出n型半導體的性質。稱為施主摻雜半導體。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷三、半導體材料2.影響鐵電陶瓷半導體化的因素（1）施主添加物的濃度如Dy2O3

隨著Dy2O3的含量增加而降低，當Dy2O3超過一定濃度后，比體積電阻率由于部分Dy3+占據Ba2+，又占據Ti4+，實現了電價補償。（2）燒成制度燒成溫度越高，保溫時間越長，其半導體化的組成范圍越寬。（3）氣氛的影響強制還原可使其半導體化，即Ti4+變?yōu)門i3+，形成Vo氧空位，Ti3+可視為Ti4+e-。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷三、半導體材料3.表面層陶瓷電容器(1)原理:是利用在BaTiO3等半導體表面形成的絕緣層作介質層，絕緣層的厚度小且介電常數很大。半導體陶瓷在與金屬電極相接觸的條件下，如果金屬電極的逸出功大于半導體陶瓷的逸出功，那么半導體表面形成上形成一層具有整流作用的阻擋層，如半導體BT與銀電極接觸時，可形成厚度為0.1~0.3微米的薄薄的空間電荷層，起絕緣作用。（2）作用：改善耐壓性能第三節(jié)強介鐵電電容器瓷三、半導體材料（2）表面層陶瓷電容器制備方法a.電價補償法在施主摻雜型致密BaTiO3半導體陶瓷表面上被覆一層受主雜質，在100oC以上進行熱處理，這時受主金屬離子即沿半導體表面擴散，使表面層因受主雜質的補償作用變成了絕緣介質層。b.還原再氧化法第一次在空氣下燒成；第二次在還原氣氛下強制還原成半導體；第三次再在氧化氣氛下把表面層重新氧化成絕緣性介質層。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷三、半導體材料4.晶界層陶瓷電容器(1)機理a.在BT半導體陶瓷表面上，涂覆上適當的金屬氧化物，（如CuO，MnO2，Bi2O3，TiO2等），而后在適當的溫度下和空氣中進行熱處理，使涂覆氧化物與BT等形成低共熔相，沿著開口氣孔滲透到BT內部，并利用物質沿晶界高擴散特性，氧化物向晶界迅速擴散，在晶界上形成一層極薄的絕緣層。b.或者把BT在還原氣氛、惰性氣氛或混合氣氛下煅燒，使晶粒發(fā)育的比較充分的BT陶瓷半導體化。然后，在適當溫度下和氧化條件下，使冷凝在晶界上的金屬氧化物充分氧化形成一層極薄的絕緣層，這是所謂的晶界層。第三節(jié)強介鐵電電容器瓷三、半導體材料（2）晶界層陶瓷電容器的特性①具有很高介電常數；②具有很高的抗潮性；③具有很高的可靠性；④介電常數及電容量隨溫度變化較平緩，而且工作電壓相當高。（3）晶界層陶瓷電容器的種類四種類型：①以BaTiO3為基的S型；②Ba(TiSn)O3固熔體為基的HK型③SrBa(TiO)3固熔體為基的HF型；④以Sr(TiO)3為基的HS型第二章無機介電材料與元器件第四節(jié)獨石電容器瓷一、獨石電容器的結構與工藝特點二、低燒獨石電容器瓷常見類型的組成與性能關系第四節(jié)獨石電容器瓷一、獨石電容器的結構與工藝特點1.結構由多層電介質材料及金屬電極構成，也稱積層電容器。3.實現低溫燒結的方法（1）添加低熔點玻璃成分（2）利用含鉛的復合鈣鈦化合物2.工藝特點因電容器內部嵌有金屬電極，其熔融溫度往往較低，因此必須降低陶瓷本身的燒結溫度。如采用合金電極（銀70%，鈀30%）其燒結溫度必須在1150oC以下。第四節(jié)獨石電容器瓷二、低燒獨石電容器瓷常見類型的組成與性能關系1.MgO-Bi2O3-Nb2O5系統(tǒng)組成：MgO：Bi2O3：Nb2O5=1：1：1（摩爾比）性能：燒結溫度1100oC,ε=1502.ZnO-Bi2O3-Nb2O5系統(tǒng)組成：ZnO：Bi2O3：Nb2O5=0.8：1：（0.75~1.25）+Ni2O3:Bi2O3:Nb2O5=0.66:1:0.33的燒塊，燒結溫度<900oCBaTiO3+Nb2O5，TiO2+Bi2O3，ZnO，性能：燒結溫度1100oC,ε=2000第四節(jié)獨石電容器瓷二、低燒獨石電容器瓷常見類型的組成與性能關系3.含Pb系統(tǒng)(BaTiO3+BaZrO3)+TiO2，Bi2O3，PbO，ZnO，燒結溫度：1120oC，ε=6000Pb（Fe2/3，W1/3）x（Fe1/2Nb1/2）1-xO3燒結溫度：700~1030oC，ε=18000；Pb（Mg1/3，Nb2/3）O3PbTiO3燒結溫度：1100oC，ε=18000；第三章瓷介電容器第一節(jié)電容器電容量計算第二節(jié)電容器等效電路及電容量的頻率特性第三節(jié)電容器的電容量溫度特性第四節(jié)電容量電容量電壓特性第五節(jié)電容器的電感第六節(jié)電容器的絕緣電阻第五節(jié)瓷介電容器一、電容器電容量計算1.電容器電容量及其使用單位使用單位：1）米公斤秒制（實用單位制）法拉F；微法；微微法；

2）厘米克秒制（靜電單位制）厘米cm第五節(jié)瓷介電容器2.電容器的標稱電容量及其允許偏差3.不同結構瓷介電容器的電容量計算電容器芯子有三種結構：平板形；管形；卷繞形。（1）平板形電容器芯子園片形瓷介電容器芯子第五節(jié)瓷介電容器（2）管形電容器芯子（3）半球形電容器芯子第五節(jié)瓷介電容器二、電容器等效電路及電容量的頻率特性1.電容器的結構及其等效電路（1）電容器的芯子（Z1）（2）保護結構（Z2）（3）引出線或絕緣子引出端（Z3）R1R2C1C2r1r2L1L2r3L3電容器的等效電路圖第五節(jié)瓷介電容器Z1C1——電容器芯子介質極化過程形成的電容量R1——電容器芯子介質的并聯(lián)電阻r1——極板的電阻L1——極板的電感Z2C2——保護層介質形成的電容R2——保護層介質的并聯(lián)電阻r2——保護層內引出片的電阻L2——保護層內引出片的電感Z3r3——引出線的電阻L3——引出線的電感第五節(jié)瓷介電容器rLRC電容器的簡化等效電路C——主要介質和保護層介質各種極化產生的容量R——主要介質和保護層介質極化引入的等效并聯(lián)電阻與電容器表面漏導和介質貫穿漏導電阻之和r——極板和引線電阻L——極板和引線電感第五節(jié)瓷介電容器電容器的阻抗第五節(jié)瓷介電容器2.電容器的容量頻率特性電容器的電容量隨頻率變化主要有兩方面的因素：一是介質的影響二是結構和工藝的影響（1）電容器的電感對容量頻率特性的影響

適用條件：高頻電容器，其本身介質損耗很小，且電容量不大，極板和引線電阻可忽略不計。即r=0,g=0這時電感就變成主要影響因素。CL等效電路第五節(jié)瓷介電容器交流時，Cx隨著頻率的增加而逐漸增加，當阻抗等于零。當頻率繼續(xù)增加時，Cx變成負值，此時電容器在交流電路中不在呈容抗，而是呈感抗，變成一個電感元件。直流時：Cx=C因為ωL=0，所以L對電容量無影響提高電容器使用頻率上限，就必須減小其串聯(lián)電感。Cxωω0只有電感電容器的電容量頻率特性曲線L1L2L3CxωL1>L2>L3固有電感對容量頻率特性的影響第五節(jié)瓷介電容器（2）電容器的串聯(lián)電阻對容量頻率特性的影響適合條件：低頻電容器或直流使用的電容器，電阻影響是主要的。等效電路：rCrC串聯(lián)電路Cxωr1>r2>r3等效串聯(lián)電阻對容量頻率特性的影響r1r2r3

直流電路中，Cx=C0，表明串聯(lián)電阻r的存在并不影響電容器儲存電荷的能力。但在交流電路中，情況就不同了，Cx隨頻率的上升而下降，而且r越大（損耗越大），則Cx下降越迅速，因而Cx開始下降的頻率也較低，所以電容器的損耗直接影響到它的使用頻率范圍。第五節(jié)瓷介電容器三、電容器的電容量溫度特性1.電容器電容量溫度特性電容器的極板面積及介質厚度隨溫度變化，同時所用介質的介電常數也會發(fā)生變化，從而導致電容器的電容量發(fā)生變化。2.I型高頻瓷介電容器容量溫度特性電容溫度系數ac：溫度變化1?C時電容量的相對變化率稱為電容量溫度系數。第五節(jié)瓷介電容器C1CtC2t1tt2ΔtΔC微分曲線辦法確定ac高頻電容器的電容量溫度特性接近于線性，此時ac:第五節(jié)瓷介電容器3.Ⅱ型低頻瓷介電容器容量溫度特性

低頻瓷介電容器所用介質材料都是鐵電陶瓷材料，為使鐵電陶瓷具有較大的介電常數，鐵電陶瓷的ε-t℃曲線在居里點具有明顯的峰值，同時使瓷料的居里點在室溫附近。這樣，低頻用的瓷介電容器的容量溫度特性也呈現山峰值，其最大值往往也出現在室溫度附近。而遠離室溫的低溫和高溫下，電容量將明顯降低。此類電容器電容溫度特性可用容量溫度變化百分率來表示：t℃t3t1t2CC1C2C3鐵電陶瓷介質的電容器電容量溫度特性第五節(jié)瓷介電容器4.電容量不可逆變化程度

電容溫度穩(wěn)定性系數：C1—試驗前室溫時的電容量；C2—經冷熱循環(huán)后恢復到室溫時電容量或經長期自然老化后的電容量。測試方法：（1）是將電容器長期貯存在自然的環(huán)境條件中，經過一年或更長的時間測量電容量的變化。（2）是將電容器自室溫降到負極限工作溫度再回升到室溫，然后再升到正極限工作溫度又回到室溫，經過幾次循環(huán)后測量其電容量。第五節(jié)瓷介電容器5.影響I型電容器電容量溫度系數的因素（1）取決于介電常數溫度特性（2）電容器結構特點（3）溫度變化的幾何形狀變化平板電容器

介質介電常數溫度系數金屬極板的線膨脹系數介質的膨脹系數第五節(jié)瓷介電容器容量溫度系數ac調整的方法（1）調整aε,可采用具有不同aε的主晶相微粒進行混合，生產復合介質。（2）利用不同電容量溫度系數的電容器之間的串并聯(lián)來獲得所需的容量溫度系數。并聯(lián)時串聯(lián)時第五節(jié)瓷介電容器四、電容器的電容量電壓特性1.電容器電容量隨電壓變化原因（1）電容器電極的缺陷在足夠高電場強度下產生電子發(fā)射，導致電容器微小閃動現象，稱為“閃變現象”；（2）是電容器結構中存在空隙在較高電場強度下發(fā)生游離放電造成的。2.電容器閃變現象閃變：當施加于電容器的電壓高于某一臨界值時，在被銀電極的電容器中可能出現電容量的微小閃爍不定，這就是所謂的容量閃變現象。第五節(jié)瓷介電容器測試閃變的方法：于電容器的引出端施加頻率高于50±5Hz的額定工作電壓30秒鐘，在電容器容量閃變測試儀的熒光屏上觀察不到容量跳躍變化引起的高次諧波波形。閃變的本質：當電容器所采用燒銀法或真空蒸發(fā)法在介質上被銀金屬極板時，總是不可避免地在金屬極板邊緣中含有不連續(xù)的銀層或銀的孤立微粒，這些銀?；ゲ唤佑|但相距很近.第五節(jié)瓷介電容器電容器出現閃變的條件：（1）被銀電極的極板結構存在著不連續(xù)的孤立的金屬微粒；（2）在缺陷區(qū)域的電場強度足夠高，能夠使電子能量普遍大于電子逸出功，從而超越表面勢壘而產生場致電子發(fā)射現象?？朔W變的途徑：（1）加厚介質，降低電容器介質工作電場強度；（2）提高C13介質的介電常數，增大C13的容量，使分配在C13上的電壓比例降低；（3）改革介質邊緣厚度，改善電極邊緣電場的不均勻性，也使C13上的場強下降。第五節(jié)瓷介電容器電容器邊緣上釉消除閃變的機理：（1）釉層在燒成過程中能把銀層缺陷區(qū)的銀粒熔入釉中生成黃色硅酸銀，從而消除閃變的隱患。（2）由于ε釉>>εo，即分配在C13上的電壓降低了；（3）釉層的存在使電子逸出功大大增加，這樣電子難于克服表面勢壘而使電子發(fā)射的幾率變得很小，閃變現象基本消除。第五節(jié)瓷介電容器五、電容器的電感（一）電容器的阻抗頻率特性電容器發(fā)生串聯(lián)諧振時，Z=r，表現為電阻性質。當f>f0時，電容器呈現感抗，表現為電感。f0為電容器的正常使用頻率上限。隨著電感L的升高，串聯(lián)諧振頻率f0下降。對同一電容器來講，提高工作頻率上限就必須盡可能減少其固有電感。第五節(jié)瓷介電容器五、電容器的電感（二）電容器固有電感的產生電容器的電感由三部分組成：芯子電感；引線電感；外殼電感其中引線電感是最主要的。(1)兩根導線相距較遠時，無互感，總電感等于自感之和；(2)兩者相近時，存在互感，電流同向時，總的電感量加強，即總的電感量等于自感和加上互感。電流反向時，總的電感量減弱。因為此時互感是負的，總電感等于自感和減去互感。第五節(jié)瓷介電容器五、電容器的電感（3）引線越長，電流流動方向的尺寸越長，電感量越大；而垂直于電流方向的尺寸（即寬度和半徑）越大，電感量越小。（三）減少電容器電感的方法1.縮短電流流經的長度，增大電流流經的厚度和寬度，以扁平形結構代替園柱形結構等可以減少電感。2.把各部分的電流方向和大小分布得符合以下原則：即由于電流的方向相反而使因電流產生的磁場盡可能地相互抵消掉，也能減少電感。對于電流相同的部分，則應使它們互相遠離。第五節(jié)瓷介電容器六、電容器的絕緣電阻τi1min電容器充電電流與時間關系第五節(jié)瓷介電容器六、電容器的絕緣電阻（一）表征電容器絕緣性能的參數1.電容充電時其充電電流有三種成分：位移電流Ic（快極化引起）、吸收電流Ia（緩慢式極化引起）、和漏導電流Il(1)位移電流Ic瞬間極化建立的充電電流是正常的充電電流：U——外加直流電壓r——充電回路的電阻（包括電容器極板，引線和電源的內阻）第五節(jié)瓷介電容器六、電容器的絕緣電阻(2)吸收電流Ia

緩慢極化建立的充電電流：U——外加直流電壓ra——吸收電阻Ca——吸收電容(3)漏導電流Il

：

即電容器充電電流降到某一數值后趨于穩(wěn)定的電流。其大小主要由電容器所用介質材料的漏導所決定。考慮介質吸收時電容器的簡化等效電路RCCara第五節(jié)瓷介電容器六、電容器的絕緣電阻2.表征電容器絕緣性能的參數（1）電容器的絕緣電阻μAIsIvRs-----表面漏導電流Rv-----體積