Керамические диэлектрические материалы

КЕРАМИЧЕСКИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ [c.168]

У многих керамических конденсаторных материалов значение снижается при повышении температуры. Так, средний ТК диэлектрической проницаемости а [c.173]

Ферриты представляют собой керамические ферромагнитные материалы с малой электропроводностью, вследствие чего они могут быть отнесены к электронным полупроводникам с высокой магнитной ( а 10 ) и диэлектрической (ел до 10 ) проницаемостями. Они имеют прямоугольную [c.302]

Керамические электроизоляционные материалы при соответствующем выборе состава и технологических процессов изготовления могут иметь высокую механическую прочность, очень малый угол диэлектрических потерь, чрезвычайно высокую диэлектрическую проницаемость, значительную нагревостойкость и другие ценные свойства. По сравнению с органическими электроизоляционными материалами керамика, как правило, более стойка к электрическому и тепловому старению, не дает остаточных деформаций при продолжительном приложении к ней механической нагрузки (в отличие от пластмасс и других органических электроизоляционных материалов). [c.238]

Плазменная плавка неэлектропроводных материалов получила развитие в связи с появлением центробежных плазменных печей. Так, во Франции и Бельгии применяются плазменные печи с керамическим тиглем, вращающимся относительно горизонтальной оси [69] (рис. 4, о), а в Англии — относительно вертикальной оси [113] (рис. 4, б). Обрабатываемый материал, подаваемый в печь, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам тигля, где происходит окончательное его плавление и частичное или полное испарение. Расплав вытекает через отверстие, расположенное против ввода материала, а испаряемый материал конденсируется в виде порошка и собирается в фильтре. Плавка диэлектрических материалов в таких печах характеризуется высоким к. п. д. [c.13]

Материалы класса V, содержащие титанат бария, являющийся типичным сегнетоэлектриком, отличаются зависимостью диэлектрической проницаемости от напряженности электрического поля, а некоторые группы (с особо высоким значением е,) — большой зависимостью от температуры с максимумом при температуре точки Кюри. Чем больше содержит керамика титаната бария, тем сильней проявляются сегнетоэлектрические свойства. Свойства керамических материалов типа Б представлены на рис. 3-75. [c.240]

Диэлектрические потери в твердых веществах неоднородной структуры. К твердым веществам этого типа, используемым в качестве диэлектриков, принадлежат материалы, в состав которых входит не менее двух компонентов, механически смешанных друг с другом. К неоднородным диэлектрикам относится прежде всего керамика. Любой керамический материал представляет собой сложную многофазную систему. В составе керамики различают кристаллическую фазу, стекловидную и газовую (газы в закрытых порах). [c.56]

Диоксид титана существует в различных кристаллических модификациях одна из них — рутил — имеет в направлении главной кристаллографической оси диэлектрическую проницаемость е,. = 173. В керамических материалах на основе рутила благодаря беспорядочному расположению в пространстве кристаллов рутила и наличию различных добавок диэлектрическая проницаемость меньше указанного значения, но все же превосходит большинства применяемых твердых диэлектриков. [c.173]

Опыт, накопленный при изучении проводимости металлов и сплавов, экспериментальная техника, созданная для исследования электроизоляционных материалов, служат базой для определения электрических свойств покрытий. Рассматриваются многие свойства удельное электрическое сопротивление, электрическая прочность , электрическая проводимость, контактное сопротивление между покрытием и основным металлом, диэлектрическая проницаемость,, температурный коэффициент электрического сопротивления. Что касается керамических покрытий, которые используются в качестве электроизоляционного материала, то основным их свойством следует считать электрическую прочность. За электрическую прочность часто принимают напряженность пробоя, отнесенную к усредненной толщине покрытия. [c.85]

Хорошими диэлектрическими характеристиками обладают окислы алюминия, магния, бериллия, нитриды алюминия, бора, кремния и т. д. У электроизоляционных покрытий пробойная напряженность при прочих равных условиях максимальна при минимальной пористости. На электрическую прочность оказывают влияние также характер распределения пор по размерам, метод и технология напыления, чистота исходного порошка, температура и др. [15, 16, 61 117, 136]. Кроме того, покрытия обладают большей дефектностью структуры и повышенным содержанием примесей в сравнений с компактным материалом, что также отрицательно сказывается на уровне электрической прочности [136]. Полагают, что величина напряженности пробоя и ар и толщина керамического электроизоляционного покрытия б связаны зависимостью [61 ] [c.85]

Материалы (пасты и др.) толстопленочной технологии предназначены для нанесения на керамическую подложку резистивных, диэлектрических, контактных и проводящих слоев. Для создания необходимой топологии отдельных слоев используются трафареты из сетчатых материалов с очень малым размером ячеек. В соответствии с топологией на определенных участках трафаретов ячейки заполняются эмульсией, предохраняющей подложку от попадания пасты на эти участки. Пасты, нанесенные на подложку, приобретают необходимые свойства при температуре испарения органической связующей компоненты пасты и спекания материала. [c.411]

Известно много керамических материалов, преимущественно на основе ВаТ Од, с высокой диэлектрической постоянной. Смешивая частицы этих материалов со стеклом, можно получить композицию с диэлектрической постоянной порядка 1000. [c.473]

Эффективность пьезокерамических материалов определяется основными параметрами пьезомодулем ( к. диэлектрической проницаемостью е, тангенсом угла диэлектрических потерь tg б, скоростью звука модулем Юнга Ею- Помимо этого, пьезокерамика должна иметь стабильные физические параметры с малой зависимостью их от времени, температуры, давления и многих других факторов. Основными требованиями к пьезоматериалам являются также более высокий диапазон рабочих температур (точка Кюри) и способность материала работать в больших электрических полях с наименьшими диэлектрическими потерями. Керамический материал должен обладать высокими физико-механическими свойствами наибольшей плотностью и наибольшими пределами прочности при сжатии изгибе а э , растяжении о ,. [c.311]

Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ТКе. При повышении температуры значение е у керамических материалов меняется у одних оно растет, у других снижается, у третьих в разных температурных областях растет или снижается. Температурный [c.18]

Керамические материалы, обладающие повышенной электропроводностью и повышенными диэлектрическими потерями, как правило, имеют меньшую электрическую прочность. Установлено, что на электрическую проч- [c.25]

Основной источник диэлектрических потерь в высокоглиноземистых керамических материалах — стекловидная фаза. Однако кристаллические муллит и корунд из-за наличия дефектов в их кристаллической решетке также являются источниками потерь. [c.166]

Технология изготовления. Керамические материалы для конденсаторов обозначаются буквой Т с индексом, показывающим среднее значение диэлектрической проницаемости этих материалов (Т-20, Т-80 и т. д.). [c.186]

Для получения неразъемного соединения керамических материалов применяют различные технологические процессы пайки, из которых наибольшее распространение получили пайка расплавленного (размягченного) стекла с твердым металлом высокотемпературными припоями с предварительной металлизацией керамики (многоступенчатый способ) адгезионно-активными припоями. Пайку неметаллических материалов осуществляют на том же оборудовании, что и пайку металлов, в частности, в печах сопротивления и индукционных печах с контролируемой атмосферой — нейтральной, восстановительной и в вакууме. В установках с индукционным нагревом, который не позволяет проводить прямой нагрев диэлектрических керамических материалов, все варианты оснастки содержат тонкостенный цилиндрический экран из молибдена, фафита или другого тугоплавкого материала. Экран служит для нагрева излучением [c.462]

С к а и а в и Г. И. Диэлектрическая поляризация и потери в стеклах и керамических материалах с высокой диэлектрической проницаемостью, М.—Л., Госэнергоиздат, 1952. [c.156]

Таблица 23.32. Показатели некоторых высокочастотных керамических материалов с небольшой диэлектрической проницаемостью

Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости в керамических материалах с ионной структурой в большинстве случаев имеет положительное значение. Это связано с тем, что с повышением температуры понижается плотность вещества и возрастает поляризуемость ионов. Однако имеется группа материалов, обладающих отрицательным пли переменным ТК е. Диэлектрическая проницаемость зависит от частоты тока и с ее увеличением заметно снижается. Диэлектрические потери в керамических диэлектриках находятся Б зависимости от структуры и фазового состава материала. В большинстве керамических материалов диэлектрические потери определяются поляризацией и сквозной электропроводностью. Если керамический диэлектрик образован кристаллической фазой с плотной и устойчивой упаковкой ионов (корунд), то диэлектрические потери в нем при отсутствии примесей, искажающих решетку, будут незначительны. Напротив, если в керамическом диэлектрике большое содержание стекловидной фазы, являющейся типичным веществом ионной структуры, то диэлектрические потери в таком материале вследствие большой поляризуемости щелочных ионов и большой электропроводности будут велики. Керамические диэлектрики, кристаллическую фазу которых составляют вещества, обладающие структурой с неплотной упаковкой ионов (муллит, циркон, кордиерит), характеризуются повышенными диэлектрическими потерями, вызываемыми так называемой релаксационной поляризацией. Диэлектрические потери для подавляющего большинства керамических диэлектриков с повышением температуры возрастают. Величина диэлектрических потерь связана также с частотой. [c.290]

Для такого вида изделий применяют керамические материалы, обладающие небольшой величиной и положительным температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости. Диэлектрические потери в этих материалах должны быть по возможности минимальными. [c.291]

Вакуумная керамика представляет собой группу радиотехнических керамических материалов с большой плотностью (вакуум-плотностью), хорошими термомеханическими свойствами и низкими значениями диэлектрических потерь в широком интервале температур и частот (табл. II. 45). Свойства вакуумной керамики, применяемой внутри вакуумных приборов, определяются ГОСТ 5458-57, класс VI (см. табл. II. 47). Вакуумная керамика должна давать вакуум-плотные спаи с медью, железом и их сплавами. Коэффициент линейного расширения керамики в интервале температур 20—90° С должен составлять для спаев с медью и ее сплавами (13 Ч- 15) 10 , для спаев с железом и его сплавами (10 -г 11) 10 , для спаев с коваром (6 7) 10 . Однако полного совпадения коэффициента линейного расширения металла и керамики не всегда удается достигнуть. [c.299]

Отличительной особенностью пьезокерамических материалов является очень большое значение диэлектрической проницаемости, обусловленное особенностями поляризации нелинейная зависимость заряда на поверхности материала от величины приложенного напряжения (у обычных керамических диэлектриков такой зависимости не наблюдается) зависимость поляризации от температуры и проявление пьезоэлектрических свойств только до определенного значения температуры. Температуру, при которой пьезоэлектрические свойства исчезают, называют точкой Кюри. [c.300]

В настоящее время еще сравнительно молодая отрасль производства пьезокерамических материалов интенсивно развивается. Усилиями физиков и технологов изыскиваются новые керамические материалы, которые обладали бы высокой точкой Кюри и стабильными диэлектрическими свойствами. Такие материалы уже разработаны на основе применения различных титанатов, цирконатов, ниобатов и других соединений и их смесей. Точка Кюри может быть повышена до 600° С и более. Колебание свойств пьезокерамических материалов весьма чувствительно даже к незначительному изменению состава массы, химическому составу сырья. Благодаря этому, меняя состав масс при различном соотношении исходных материалов, получают пьезокерамические материалы с различным значением диэлектрической проницаемости и точкой Кюри. В то же время такая чувствительность материала к изменению свойств вызывает большие трудности в технологии их изготовления. [c.300]

Керамические материалы могут быть весьма разнообразны по свойствам и области применения в электротехнике используют керамические материалы в качестве полупроводниковых (стр. 265) и магнитных (ферр1ггы, стр. 283) материалов. Чрезвычайно большое значение имеют керамические диэлектрические, в частности электроизоляционные, а также сегнетоэлектрические и некоторые другие специальные керамические материалы. Многие керамические электроизоляционные материалы имеют высокую механическую прочность, очень малый угол диэлектрических потерь, значительную нагревостойкость и другие ценные свойства. По сравнению с органическими электроизоляционными материалами керамика, как правило, более стойка к электрическому и тепловому старению, не дает остаточных деформаций при продолжительном приложении к ней механической нагрузки. Металлизация керамики (обычно нанесением серебра методом вжигания) обеспечивает возможность осуществления спайки с металлом, что имеет особое значение для создания герметизированных конструкций. [c.169]

Керамические материалы. Керамические материалы находят широкое применение в качестве изоляторов. Изоляторный фарфор относится к керамическим низкочастотным материалам. Его получают путем обжига специальной глины, кварцевого песка и щелочного полевого шпата. Другие разновидности фарфора (по степени улучшения их электрических свойств) радиофарфор и ультрафарфор. Последний является высокочастотным диэлектриком с малыми диэлектрическими потерями и высокой механической прочностью. Получают ультрафарфор на основе корунда (высокотемпературной а-модификации окиси алюминия). [c.256]

Керамические конденсаторные материалы должны обладать большими значениями диэлектрической проницаемости. Для этого в них должны интенсивно развиваться процессы поляризации. Конденсаторные керамические материалы представляют собой соединения двуокиси титана (TiOj), или двуокиси олова (SnOo), или двуокиси циркония (ZrO,), с одной стороны, и окислов щелочных или щелочноземельных металлов (СаО, MgO, SrO) — с другой. [c.63]

Керамика с высокой диэлектрической ироницаемостью. Такая керамика применяется, в частности, для изготовления керамических конденсаторов по сравнению с конденсаторами из керамики с малой такн.е конденсаторы имеют значительно меньшие размеры и массу. Большая часть керамических материалов с высокой ty имеет в качестве основной составной части диоксид титана TiOa- [c.173]

Исследование конденсаторов, изготовленных из керамических материалов, подобных тем, из которых делают катушки для точных проволочных сопротивлений [54], показывает, что изменения таких диэлектрических характеристик, как коэффициент рассеяния и сопротивление изоляции, незначительны при потоках тепловых нейтронов 2,7-10 нейтрон I см сек), надтепловых 4-10 нейтронI см" сек) и быстрых 3,9-10 нейтрон I см сек). Общая интегральная доза у-облучения в этом опыте составляла 2,4-10 зргЫ. До облучения средняя величина электросопротивления керамических материалов составляла 10 ом. Во время облучения сопротивление снизилось до 10 ом, а после облучения полностью восстановилось. Результаты показывают, что подобные изменения в окиси алюминия могут нанести ущерб лишь сопротивлениям с номиналами более 1 Мом. Незначительные остаточные нарушения, наблюдаемые в керамических материалах, вероятно, связаны с атомными смещениями. [c.398]

Известно, что титан и его низколегированные сплавы хорошо согласованы по тепловому расширению с так называемой форсте-ритовой керамикой, что широко используется в технике. Однако титан обладает некоторыми недостатками как конструкционный материал низкая электро- и теплопроводность, невозможность термообработки в защитных газах азоте и водороде. Существует целая группа весьма качественных высокоглиноземистых и алюминиеоксидных керамических материалов на базе а-корунда, отличающихся сравнительно высокой прочностью и высокими диэлектрическими свойствами. Их коэффициент теплового расширения лежит в пределах (60-н80) 10" 1/°С. При этом отсутствуют промышленные сплавы, которые были бы согласованы по тепловому расширению с этими материалами вплоть до высоких температур. [c.111]

Поляризация представляет собой процесс смещения структурных элементов (электроноб, атомов, ионов и др.) кристаллической решетки со своего нормального положения под влиянием электрического поля. В результате взаимодействия с внешним электрическим полем происходит нарушение и перераспределение электростати- чe киx сил, действующих внутри кристалла, при сохранении его общей нейтральности. Механизм поляризации может быть различен в зависимости от того, какие структурные элементы участвуют в процессе поляризации, В керамических материалах имеются следующие основные виды поляризации электронная, ионная, электронно- и ионно-релаксационная, спонтанная (самопроизвольная). Степень поляризации керамического диэлектрика и его поляризуемость в целом складываются-как сумма поляризаций каждого вида. Диэлектрическая проницаемость керамики отражает ее поляризуемость. [c.16]

Диэлектрическая проницаемость е — важнейшее свойство, характеризующее строение керамического диэлектрика. В определенной степени е характеризует прочность электростатических связей кристаллической решетки того или иного вещества. По значению е керамические материалы весьма различны. В большинстве оксидных, силикатных и алюмосиликатных керамических материалов е составляет 6—12. Однако 8 некоторых кристаллических веществ достигает нескольких тысяч (например, BaTiOs). Диэлектрическая проницаемость некоторых кристаллов различна по отношению к направлению главной оси кристалла. [c.17]

С повышением температуры диэлектрическая проницаемость разных по природе керамических материалов меняется в разной степени. Кристаллы с прочными связями и малой поляризацией при повышении температуры значение е меняют незначительно. Легкополяризу-емые кристаллы, наоборот, весьма чувствительны к температурным изменениям. Характер этих зависимостей представлен на цц ,- -Д р[ трическая проницаемость некоторых с температурой, сни- [c.17]

Диэлектрические потери. При воздействии на керамический материал электрического поля поглощается некоторое количество электрической энергии. Эту энергию, затраченную на работу перемещения структурных элементов кристаллической решетки, называют диэлектрическими потерями. Диэлектрические потери в керамическом материале, как и в других диэлектриках, сопровождаются его нагревом. Эти потери могут быть значительны, и нагрев достигает такой степени, при которой электрический контур, включающий керамический диэлектрик, полностью расстраивается. Диэлектрические потери принято оценивать по так называемому углу диэлектрических потерь или тангесу этого угла. Углом диэлектрических потерь б называют угол, дополняющий до 90° угол сдвига фаз 0 между током и напряжением в емкостной цепи. [c.22]

Керамика кристаллическую основу которой в обоЖ женном виде представляют диоксид титана TiOj или ти-танаты щелочноземельных металлов, а также некоторые другие соединения с подобными им свойствами, объединена в один класс технической керамики по той причине, что все эти соединения обладают повышенным, высоким или даже сверхвысоким значением диэлектрической проницаемости по сравнению со всеми остальными керамическими материалами. Это отличительное свойство предопределяет их назначение в качестве материала для изготовления керамических конденсаторов и пьезоэлементов. Среди этого класса можно выделить группу материалов, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами и применяемых для производства нелинейных конденсаторов — варикондов и пьезокерамических элементов. Особенности технологии изготовления этих материалов и их своеобразные свойства позволяют объединить их в отдельные группы. [c.185]

Титанат бария применяют главным образом для изготовления пьезокерамических элементов и керамических конденсаторов. Он является искусственным материалом, его синтезируют из ТЮг и ВаСОз. Так как ВаТЮз лишен свойств пластичности, при изготовлении изделий из него используют органические связки. Наибольшее применение при производстве изделий имеют способы прессования, протяжки и горячего литья под давлением. Обычная для этих методов технология имеет несколько специфических особенностей. Технология изготовления изделий из ВаТЮз двухстадийная. Первая стадия заключается в синтезе BaTiOg. Большое значение имеет соблюдение сте-хиометрического отношения Ba0 Ti02=l. При его нарушении в любую сторону диэлектрическая проницаемость и пьезоэлектрические свойства титаната бария ухудшаются. [c.199]

Пластмассам присущи свойства, выгодно отличающие их не только от металлов, но и от силикатных, деревянных или керамических материалов. К числу этих свойств относятся [80] простота изготовления сложнейших и сложноармированных изделий обычно литьем под давлением или прессованием с минимальной последующей доработкой высокая устойчивость к атмосферным воздействиям и агрессивным средам. в связи с чем не требуется наносить на изделия защитных пленок достаточная (Для многих деталей) механическая прочность при статических и динамических нагрузках как правило, высокая виброустойчивость и износостойкость повышенная фрикционность одних пластмасс и антифрикционность других хорошие диэлектрические и теплоизоляционные качества, свето- и радиопрозрачность низкий удельный вес изделий, обычно не превышающий 2,3 10 н/л (2,3 s/rf) в большинстве случаев удельный вес колеблется в пределах (1,0—1,4) 10 н/м (1,0—1,4 г/см ) возможность создания любого декоративного эффекта (цвета, формы поверхности, армировки, лакировки и др.) непосредственно в процессе формования без каких-либо последующих операций. [c.684]

Тангенс угла диэлектрических потерь tg б и диэлектрическую проницаемость вг определяют при частоте 50 Гц в установке, состоящей из трехэлектродной системы, нагревательного устройства и измерительного моста. Нагреватель представляет собой печь, в которой высокотемпературный сплав закрыт керамическим материалом, что уменьшает потери тепла, исключает влияние наводок от электрической спирали и создает равномадое распределение тепла внутри камеры. Скорость нагревания испытуемого образца, контроль и регулирование температуры описаны выше для всех измерительных высокотемпературных систем. Печь при помощи механического устройства опускается на стол, в который вмонтированы электроды из нержавеющей стали с испытуемым образцом. Надежный контакт между образцом и электродом обеспечивается напыленным слоем платины, тщательностью обработки поверхности электродов и постоянством давления на образец груза высоковольтного электрода. Равномерность распределения температуры на поверхности образца гарантируется за счет секционности высоковольтного электрода, отверстий во внешнем держателе и защитного серебряного экрана, устанавливаемого поверх системы электродов, tg б и 8г при звуковых частотах (400—1000 Гц) и высокой температуре определяют в установке, состоящей из двухэлектродной си- [c.298]

Диэлектрическая проницаемость 8 связана с поляризуемостью элементов кристаллической решетки отдельных фаз, составляющих керамический диэлектрик, а именно электронных оболочек атомов или ионов. В керамических диэлектриках, имеющих в большинстве случаев ионную структуру, наблюдаются электронная и ионная поляризации. Однако в некоторых случаях (магнезиальная, титансодержащая керамика) наблюдаются и другие виды поляризации (спонтанная), чем и объясняется большое различие в значении диэлектрической проницаемости е у различных по своей химической природе и строению керамических материалов. Величина е у кераг мических материалов колеблется в широких пределах — от нескольких единиц до десяти тысяч. [c.289]

Ряд керамических материалов и стекол также может использоваться как электреты (см. табл. 26.1). Электризацию их осуществляют путем помещения на несколько часов в сильное электрическое поле ( 2 МВ/м) при температуре 150—200" С. Ток абсорбции и миграционная поляризация создают суммарный гомозаряд. Максимальная плотность заряда получена в керамике титаната кальция. Однако ввиду высокой диэлектрической проницаемости (150) напряженность внешнего поля электретов из aTiOg не выще, чем из полимерных диэлектриков (см. формулу 26.1), а ввиду больших d (ikI мм) их г/d таксе же, как у полимерных пленок. [c.272]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...