信息材料Chapter2-2十、十一绝缘电容材料.ppt

B 电容器用钽粉电性能检测方法 原理：将压制成型、高温高真空烧结成的电容器阳极基体在磷酸水溶液中进行阳极氧化，使其表面生成具有介电性质的单向导电阳极氧化膜。经过阳极氧化(按规定的条件)的钽阳极基体作为正极置于测试电解液中，与电解液接触的稳定金属(钽或银)作为负极。正负极间接入测试仪表，如漏电流测试仪或容量电桥即可测出钽阳极的漏电流、电容量及损耗。这些电性能参数与钽粉的化学质量、物理性能有密切的关系，故可用作考核钽粉的依据。 对于电容器钽粉，尤其是高压钽粉，击穿电压是其质量参数之一。测试的方法原理是将按上述方法制成的阳极烧结体，采用恒电流密度进行阳极氧化，随着氧化膜增厚，电压升高，由于钽阳极基体上的杂质或物理缺陷在高电场强度下氧化膜晶化及电子电流增加，直至发生电子雪崩，阳极氧化膜击穿，此时的电压称为击穿电压。 C 电容器用钽粉物理性能测试方法 (1) 平均粒径按GB3249—82《难熔金属及其化合物粉末粒度 的测定方法》——费氏法，测出的粒度称为费氏平均粒径。使 用的仪器为WLP—20 2型平均粒度测定仪。 (2) 松装比重测量方法参见GBl479—79 《铁粉松装密度测量 方法》或国际标准ISO3923 《利用量杯和漏斗测定金属粉末表 观密度的方法》 (3) 粉末粒度分布测定方法。一般用筛分法。此外还用沉降 光电扫描法，使用的仪器为光电微粒分析仪。 1.3 陶瓷电容器材料(独石电容器材料) 介电陶瓷是陶瓷电容器的基础材料，化学成分及烧制工艺直接影响其介电常数、损耗特性(或品质因素)及温度系数。用瓷片可制成简单的单片陶瓷电容器，也可做成大容量的叠片式电容器。 1） 陶瓷电容器的结构及分类 特点： (1) 串联电感小，直到高频仍有很好的电容器性能； (2) 它是以稳定化的烧结陶瓷为电介质，以银、铂、钯等稳定的材料作电极制成的固体电容器，耐压性能好，可靠性高。 一般的陶瓷电容器是由烧好的瓷片与电极组装而成，而独石电容器是将瓷料直接与电极烧结成一个坚硬的整体(故称独石)。独石电容器是向小型化发展的一个新型陶瓷电容器品种，介电常数为普通陶瓷电容器的两倍，大量用于高频混合集成电路的外贴元件和小型化设备。 根据所用的介电陶瓷的特性，陶瓷电容器分为： Ⅰ型——温度补偿型； Ⅱ型——高介电常数型； Ⅲ型——半导体型； 独石电容器。 表5-6 陶瓷电容器的分类及主要特征 类型 介质陶瓷主要成分 特 征 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 独石电容 TiO2等 BaTiO3等 高温掺杂TiO2 Nb2O5，Pb3O4，MgCO3，TiO2等 介电常数沮度系数在100—47000ppm／℃之间任意可调 介电常数高，可获得较大的容量，绝缘电阻高 利用掺杂使Ⅱ型陶瓷的表面层半导体化，使其比Ⅱ 型更小型化 将资料与电极在烧瓷过程中直接烧成坚硬的整体 a b 图5—9 陶瓷电容器结构 a —单片状电容器 b —积层片电容器的结构 2） 各种介电陶瓷的成分及特性 陶瓷电容器主要根据其使用的介电陶瓷的性能分类。 A Ⅰ型陶瓷的分类 表5-7 Ⅰ型陶瓷的类 型 分类 主要成分 用 途 低介电常数陶瓷 莫来石、滑石瓷、 氧化铝瓷 电气装置绝缘零件、小容高频或高功率电容器 高介电常数陶 瓷 热补偿型 金红石或钛酸钙 振荡回路中补偿电感的正温度 系数，使回路的频率保持不变 热稳定型 金红石、稀土氧化物、钛酸镁等 广泛用于制作各种陶瓷电容器 Ⅰ型高介电常数陶瓷特点： (1)介电常数高，一般为12～200； (2)损耗值小 tagδ％＜6×10－4； (3)温度系数范围宽，分为热补偿型和热稳定型。 热补偿型金红石瓷和钛酸钙瓷的主要成分及性能见表5－8。 热稳定型陶瓷的主要成分和性能贝表5－9，其主要特点是瓷料 本身的温度系数小，或者是以具有正负温度系数的瓷料配合成的 混合物或固熔体，温度系数a 2=0 主要成分有以下几种： (1)以金红石和稀土氧化物La 2O3为基础的热稳定型陶瓷 (2)以钛酸镁为主晶相，烧结时加入少量矿化剂(0.2％氧化锌)，或加入CaTiO3改性添加剂。 　(3)锡酸钙陶瓷CaSnO3，介电常数高，烧结性能好，其中加入一定量的钛酸钙(CaTiO3)可以调节温度系数。 (4)钛镁镧陶瓷由偏钛酸镁(MgTiO3)和二钛镧(La2O3、2TiO2)晶相所组成，通过调整钛、镁、镧的配比可以获得一系列不同介电常数和温度系数，是目前广泛使用的瓷料。 表5—