陶瓷材料论文对介电功能陶瓷性能的研究.doc

XINYU UNIVERSITY 成 绩 批阅老师 钟炜 现代科学技术概论 作业题目 材料科学基础论文 二级学院 新能源学院 专 业 新能源科学与工程 班 级 新能源一班 学 号 1203221015 学生姓名 牛荣庆 联系方式 对介电功能陶瓷性能的研究 【摘要】 随着材料科学技术的飞速发展，电功能陶瓷材料的低位变得日益重要，其特性方面发挥的优越性是其他材料不可代替的。电功能材料作为一种精细陶瓷，采用高度精选的原料，通过精密调配的化学组成和严格控制的制造工艺合成的陶瓷材料。近年来，电子元件随科技发展和市场需求不断向片式化、小型化、多功能化等趋势发展，其中，片式化是小型化、多功能化发展的基础。因此，片式化材料和器件的研究成为热点。在片式化多层结构中，为了使用银、铜内电极，降低元件制作成本，低温共烧陶瓷技术成为近年来兴起的一种令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术。从介电材料的低温烧结和掺杂改性入手，通过调节成型压力，成型方式，叠层结构，以及采用零收缩技术，零收缩差技术，加入中间层等工艺技术和结构的改变，来研究层状共烧体的收缩率匹配，界面反应，界面扩散和介电性能，最终解决两种材料之间的共烧兼容问题，获得可低温烧结的无翘曲变形，无开裂等缺陷且界面结合良好的叠层共烧体。介电陶瓷和绝缘陶瓷在本质上属于同一类陶瓷，但是与绝缘陶瓷不同的是，主要利用介电性能的陶瓷称为介电陶瓷或者说，介电陶瓷是通过控制陶瓷的介电性质，使之具有较高的介电常数、较低的介质损耗和适当的介电常数温度系数的一类陶瓷。 【关键词】 陶瓷 功能 系数 介电 【引言】 介电陶瓷对人类的生活影响涉及方方面面，但是人类对功能陶瓷的利用在一些方面的利用还是个空白，我设想如果我们把介电陶瓷用在谐振器、耦合器、滤波器、电容器、半导体、变压器等生活电器中时，这些电器将在工作效率和工作寿命上有很大的提高。为了加强对介电功能陶瓷的功能的广泛利用，我对介电功能陶瓷材料的介电特性做了深入研究。通过对材料性质的分析，我采用实验分析法，设计了周密的实验方案，同时我对介电功能陶瓷的理论基础研究设想研究方法和实验设计 在电场作用下，电介质以正、负电荷重心不重合的电极化方式来传递并记录电的影响。 从微观上看，电极化是由于组成介质的原子（或离子）中的电子壳层在电场作用下发生畸变，以及由于正负离子的相对位移而出现感应电矩。 电极化是电介质最基本和最主要的性质，介电常数是综合反映介质内部电极化行为的一个主要的宏观物理量。 我们知道，对极板面积为，两极板表面距离为，极板间真空的平行板电容器的电容为: 式中——真空中的介电常数。 当两极板间放入电介质时，店同庆的电容增加，实验表明，两极板间为真空时的电容与两极板间充满均匀电介质时的电容的比值为: 叫作介质的相对介电常数。 所以， 式中，叫作电介质的介电常数。 为电容之比，是一个没有单位的纯数。所以电介质的介电常数的单位和真空的介电常数的单位相同。 F/m 前述电极化概念时，把感应电荷称为束缚电荷，而束缚电荷的面密度或介质中单位体的电矩即为极化强度，以表示。不仅与外电场强度有关，更与介质本身的特性有关。 真空时，电位移 式中——两极板间为真空的介质中静电场。 有电介质时， 式中——两极板间有电介质时的介质中的宏观静电场； ——截止的介电常数。 电位移为 介质的介电常数，为相对介电常数，是电子陶瓷材料中一个十分重要的参数，不同用途的陶瓷对有不同的要求。例如，绝缘陶瓷一般要求9，否则使线路的分布电容太大，影响线路的参数，而电容器陶瓷一般要求越大越好，大可以做成大容量小体积的电容器。 三、极化与介质损耗 任何介质的电场作用下，总是或多或少地把部分电能转变成热能而使介质发热。在单位时间内因发热而消耗的能量称为损耗功率或简称介质损耗，常用来表示，其值越大，能量损耗也越大，称为介质损耗角，其物理意义是指在交变电场下电介质的电位移与电场强度的相位差。 介质损耗是所有应用于交变电场中电介质的重要的品质指标之一，因为介质在电工或电子工业可能影响元器件的正常工作。例如用于谐振回路中的电容器，其介质损耗过大时，将影响整个回路的调谐锐度，从而影响整机的灵敏度和选择性。介质损耗严重时