Как керамика используется в электронике?
В последние годы, благодаря популяризации и развитию средств связи, компьютеров, электронных счетчиков, бытовой техники и технологий цифровых схем, рыночный спрос на электронные керамические компоненты растет. В 2014 году мировой рынок электронной керамики оценивался в 20,59 миллиарда долларов США и, как ожидается, в 2024 году достигнет 134,6 миллиарда долларов США.
Электронная керамика обладает превосходными свойствами, такими как устойчивость к высоким температурам, хорошее рассеивание тепла, высокая надежность и легкий вес. Они обладают несравненными преимуществами традиционных материалов. Электронная керамика уже стала незаменимым базовым материалом для изготовления электронных компонентов.
Электронную керамику можно разделить на пять категорий в зависимости от ее функций и использования: изолирующая керамика, конденсаторная керамика, сегнетоэлектрическая керамика, полупроводниковая керамика и ионная керамика.
Устройство изоляции керамическое
Электронная керамика обладает превосходными электроизоляционными свойствами и используется в качестве электронной керамики для конструкционных деталей, подложек и корпусов в электронном оборудовании и устройствах. Керамика изолирующих устройств включает в себя различные изоляторы, бобины катушек, держатели электронных трубок, ленточные переключатели, опорные кронштейны для конденсаторов, подложки интегральных схем и упаковочные корпуса и т. д.
Основными требованиями к этому типу электронной керамики являются низкая диэлектрическая проницаемость, низкие диэлектрические потери загар, высокое удельное сопротивление изоляции, высокая пробивная прочность, хорошие диэлектрические температурные и частотные характеристики. Кроме того, требуются также более высокая механическая прочность и химическая стабильность.
Конденсаторная керамика
Электронная керамика может использоваться в качестве диэлектрического материала для конденсаторов. В зависимости от различных керамических материалов керамические конденсаторы можно разделить на низкочастотные керамические конденсаторы и высокочастотные керамические конденсаторы. Классифицируя по структуре, его можно разделить на пластинчатые конденсаторы, трубчатые конденсаторы, прямоугольные конденсаторы, чип-конденсаторы, конденсаторы со сквозным сердечником и т. д.
Сегнетоэлектрическая керамика
Используя его пьезоэлектрические свойства, можно создавать пьезоэлектрические устройства, что является основным применением сегнетоэлектрической керамики, поэтому сегнетоэлектрическую керамику часто называют пьезоэлектрической керамикой.
Пироэлектрические свойства сегнетоэлектрической керамики можно использовать для изготовления инфракрасных детекторов, которые имеют важные применения в измерении температуры, контроле температуры, дистанционном измерении, дистанционном зондировании и даже в биологии и медицине. Типичная пироэлектрическая керамика включает титанат свинца (PbTiO3) и так далее.
Используя сильный электрооптический эффект прозрачной сегнетоэлектрической керамики ПЛЗТ, можно создавать новые устройства, такие как лазерные модуляторы, фотоэлектрические дисплеи, устройства хранения оптической информации, оптические переключатели, фотоэлектрические датчики, устройства хранения и отображения изображений, а также очки для защиты от лазерного или ядерного излучения.
Полупроводниковая керамика
Электронная керамика с полупроводниковыми кристаллическими зернами и изолирующими (или полупроводниковыми) границами зерен за счет мер полупроводниковости, тем самым обеспечивая сильный межфазный барьер и другие полупроводниковые характеристики.
Существует много типов полупроводниковой керамики, в том числе различные термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, изготовленные из кристаллических зерен полупроводниковой керамики; полупроводниковые конденсаторы, изготовленные на основе границ зерен, варисторы ZnO и термисторы с положительным температурным коэффициентом серии BaTiO3. Резисторы, солнечные элементы CDS/Cu2S; и различные керамические чувствительные к влажности резисторы и газочувствительные резисторы, изготовленные из поверхностных свойств.
Ионическая Керамика
Электронная керамика с быстрой ионной проводимостью. Он обладает характеристиками быстрой доставки положительных ионов. Типичным представителем является фарфор β-Al2O3. Ионная проводимость этого вида керамики может достигать 0,1/(Ом·см) при 300 ℃, что можно использовать для изготовления более экономичных твердотельных батарей с высоким коэффициентом использования энергии, а также для изготовления конденсаторов медленного разряда с высокой плотностью накопления энергии. Это материал, который помогает решать энергетические проблемы.
