#陶瓷材料#几种电介质陶瓷材料的发展现状

电介质陶瓷材料的发展始于20世纪初 , 是电子工业中制备基础元件的关键材料 , 被广泛应用于人们生产生活的各个领域 。近十年来 , 随着通信、家电、汽车、军事等相关领域电子元器件产品飞速发展 , 电介质陶瓷材料市场需求不断增加 , 日益显示出广阔的市场前景 。
电绝缘陶瓷
电绝缘陶瓷又称为装置陶瓷 , 具有一系列优良的特性:
(1)高的体积电阻率(室温下大于1012Ω·m)和高介电强度(大于104kV/m) 。以减少漏导损耗和承受高压 。
(2)介电常数小(常小于9) 。可减少不必要的分布电容值 , 避免在线路中产生恶劣的影响;此外介电常数越小 , 使用过程中所产生的节电损耗越小 , 这对保持整机的正常运转也是有利的 。
(3)高频电场下的介电损耗要小 。
(4)机械强度要高 , 通常抗弯曲强度在45~300MPa , 抗压强度为400~2000MPa , 具有耐机械冲击和热冲击的性能 。
(5)良好的化学稳定性 , 能耐风化 , 耐水 , 耐化学腐蚀等 。
电绝缘陶瓷被广泛应用于金属溶液的浴槽、熔融盐类容器、封装材料、集成电路基板、电解槽衬里、金属基复合材料增强体、主动装甲材料、散热片以及高温炉的发热件中 。在电子、电力工业中 , 绝缘陶瓷比如电力设备的绝缘子、绝缘衬套、电阻基体、线圈框架、电子管功率管的管座及集成电路基片等主要是用于电器件的安装、保护、支撑、绝缘、连接和隔离 。
陶瓷电容器
陶瓷电容器以其体积小、容量大、结构简单、高频特性优良、品种繁多、价格低廉、便于大批量生产的特点而广泛应用于家用电器、通信设备、工业仪器仪表等领域 , 是目前飞速发展的电子技术的基础之一 。
目前 , 陶瓷电容器在整个电容器产业中的出货份额已超过80% , 并且有不断扩大的趋势 。根据结构的不同 , 陶瓷电容器可分为单层陶瓷电容器(圆片电容器)和MLCC 。随着电子设备及元器件向微型、薄层、混合集成及表面贴装技术方向的迅速发展 , 对MLCC的需求与日俱增 , MLCC不断向薄介质、高层数、小尺寸、大容量、高可靠性发展 。
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【#陶瓷材料#几种电介质陶瓷材料的发展现状】柔性端子多层片式陶瓷电容器 (图片来源:风华高科)
据统计 , 2018年 , 全球MLCC市场规模约为105亿美元 , 预计到2021年市场规模将超过120亿美元 , 年复合增长率将达到5% 。中国作为全球主要的消费性电子产品生产基地 , 已成为全球陶瓷电容器生产大国和消费大国 , 产销量位居全球前列 。随着下游用户消费的回升 , MLCC的市场规模逐年扩大 , 预计2021年中国MLCC市场规模约630亿人民币 。
压电陶瓷
压电陶瓷是一种具有压电性能的多晶体 , 具有机电耦合系数高、价格便宜、易于批量生产等优点 , 是信息功能陶瓷的重要组成部分 , 已被广泛应用于超声、电子技术等领域 。压电陶瓷最大的特性是具有正压电性和逆压电性 。
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压电陶瓷 (图片来源:淄博宇海电子)
从晶体结构来看 , 属于钙钛矿型、钨青铜型、焦绿石型、铋层状结构的陶瓷都具有压电性能 。目前应用较广泛的主要是钙钛矿型结构 , 如钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅等 。从化学成分来看 , 可以分为铅基压电陶瓷和无铅压电陶瓷 , 由于铅在生产和使用过程中容易对人的身体产生危害 , 因此目前世界各国均大力发展无铅压电陶瓷 。目前国内压电陶瓷材料及器件的生产商达上百家 , 竞争非常激烈 。
微波介质陶瓷


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