功能陶瓷材料研究的若干进展

功能陶瓷材料争辩的假设干进展李龙土(新型陶瓷与精细工艺国家就点实*5室.清华大学材料系•北京100084)摘«:本文主旻介绍几种典型的快电,压电构吏及其多屡片式元件应用研充的假设千析迷展.基于过渡波相晚鉢机制的压电陶瓷材料具有烧馆温度低,压电弥败和介电常数击,介如JU€低等请多优点.低垸多厢压电变压耳(MPT)以共低庭动电珠.小体时禹升压比,薄型片式化等优点在液晶显示背光电洩务方面获得应用.多爆压电更压3及其背光电;5只有击功车密度,高转换效率.薄型化和低本钱等特点,通过有限元分析和多普勒激光扫描*U*仪时MPT的謙动模态与机电谐拒轴也等进展了分析与洲定・为姑构与枝能优化供给了理论与实野依据.研完了伙触41基好介电常技温度稳定型多屡陶覧电客B(MLCC)反却层股金属内电拔MLCC的关斌材料蛆成以及制备技术.基于缺陷化孕原理和无晶ti长大的it密化提姑动力学,通辻调技受、掩主疹余和两段法垸露工艺,钥备了在复原/象提站亚微来/鎗来晶牡:畋顷亂陶化及井佃品化贱金属内电极MLCC.所完了多星茨含功能隋化兴爆行为,异质界面互扩数,或审化速率调控机制及我晚匹配技术,借助于星然彫胀仪奸完了较电的无介次•内电帔其晚火配的动力学根用.为♦!备击可*的MLCC等多屡元参件摄供实驗与理论休摄.介络了压电陶瓷經,橄鸟达的诂构与特松.关铺调:談电Kft:压电淘瓷:多星99瓷电容諳;多屈压电变压IS*TM27I.2文譲标识码:A文童编号!1001-9731(2004)増利-0021.031引言功能陶説是以电.磁.声.光、热和力学等信息的转换,耦合,存储和检測为主要特征的介质材料,主畏包括铁电、压电,介电、热释电和遇性等功能各异的新型陶瓷甘料.它是电子信息、集成电路,移动通信和能源开发等现代髙新技术領域的重妥根底材料•功能陶資及其新型电子元器件对信息产业的进展和燎合国力的増强具有重要的战略意义.电子信息技术的集成化和微型化进展趋势,推动电子技术产品日益向徹型、轻*、fi»型、多功能和高可靠的方向进展.功能陶袤元器件多彪化,片式化、集成化,模块化和多功能化以及高性能低本钱是其进展的忌趋势.佚电压电陶发是功能陶瓷领域的主波材料.应用格外广泛.本文着重介绍我们课n纽在新型铁电压电陶瓷及其片式元错件应用争辩的局部新进展.2铁电陶瓷及其高性能片式元器件多层片式陶費珥容器(MLCC)是一种畳大面广的重要电子元冒件,世界市幼年tflwft千亿只•广泛用于电子信息产品的各种外表貼装电路中.大容■、高可旅.薄层化•低本钱等是MLCC进展的主妻方向.MLCC是陶瓷介质材円、相关关心材料以及為细制备工艺相结合的高技术产品.陶夜介质材料是影响MLCC诸多性総的关困因素.钛酸馭佚电陶瓷是MLCC技术中承受的主流材料.它在居里点四周虽然有较高的介电常数.但其温度变化率也较大.温度您定型X7RMLCC是一种有广泛而重妥用途的片式元件.如何保证高介电常数与低容温变化率蒙优是一个技术菴瓯.争辩结果说明.釆用N^AlCo^等复合掺杂,把握烧结过程以形成化学成分不均匀的••芯(扶电相)一売(順电相)”姑构.所浙备的饮陂程基X7R502MLCC材料的室温介/常數可达5000左右,室沮介电««<!%.电阻率为10”□•cm.市穿场遥5kWmm.容温变化率W±10%・它为制备军用商可專大容量X7RMLCC供给了关键新材捋.进展新一代起薄型大容量戏金属内电极MLCC对曲淺材料和制备工艺提岀了很多科学和技术Mfi.MLCC的层厚由原来的几十檄米降到几置米.甚至1~3POU这对南資介质材料的品粒尺寸及微观构造的把握夷出更高要求,》播要制备亚稔知靖米晶钛酸机阿瓷.承受Ni般金属内电极(BaseMetalElectrode.BME)制备MLCC.必纹研制抗还旗做威钗陶瓷介质材料.由于Ni/NiO的平衝或分压很低.Nl电极在氧化气狙中烧结极易,化而失去电极作用•解决ttlft®陶夜在低氣分版气貌烧结而不被还IS的缺陷化学威理为BMEMLCC的有用化和产业化供给了理论与技术指导.近年来,BMEMLCC的产业化規模及其在片式多层陶資电容器的市场占有率不断増大•应用于高端产品的材料和技术仍是当前BMEMLCC的争辩热点和难点•釆用髙品质钛飯银粉体和受主.旌主以及稀土,杂,通过独特的两段法焼結工艺,制备了高性能亜微米晶甘酸锲X7R(302)抗复原費州.陶瓷晶粒100-400nm,室温介电常...

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