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陶瓷电容器

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陶瓷电容器范文第1篇

摘 要:研究了SF6型高压断路器用陶瓷电容器的电极与引线之间的焊接技术,采用62Sn/36Pb/2Ag锡膏及相应的工艺措施,解决了以前用锡箔片焊接存在的工艺难控制、易堆锡、银溶问题以及用环氧树脂银导电胶粘接存在的导电胶老化问题,获得了工艺简单且使焊接强度明显提高的焊接方法。

关键词:陶瓷电容器 引线 焊接 工艺

国内某高压开关厂550 kV级SF6型高压断路器是我国“七五”至“八五”计划的重要科研项目,为其配套的高压陶瓷电容器以前均采用进口件,为降低成本,推进该电容器国产化,我厂经多年的研究,成功地开发了550kV级SF6型高压断路器用高压陶瓷电容器。该电容器(外型见图1)结构是在两平行电极焊接φ18mm铜电极引线(简称引线),外涂绝缘漆,铜电极引线在电容器串联装配时起接触导通作用,引线和电容器的焊接强度直接影响电容器的使用。在最初研制时,用锡焊把引线和银电极连接,即在引线和银电极间夹一层薄锡箔,然后加热到230℃保温30min使锡熔化,以达到焊接目的。此种方法因较难控制锡用量及锡熔化扩散方向,常因锡过量,结果在银电极表面堆锡造成电容器装配困难。另外,引线和电极间锡扩散不均造成引线部分虚焊,使焊接强度降低。过量的锡在高温长时间熔解时造成银溶入锡中,即“银溶”现象,影响到电容器的电性能及焊接强度。

有人曾采用有机环氧树脂加入导电性银粉即导电胶,把引线和电极粘连的方法。此种方法虽暂时解决了堆锡,银溶等问题,粘接的强度也暂时满足了要求,但有机材料环氧树脂随着时间老化,使粘接的强度降低,引线在长期使用中存在潜在脱落的可能,从而使断路器在运行中可能出现故障。

为解决这些问题,我们寻找一种材料,能适合片状引线和电极之间的连接,强度高,工艺简单,易控制材料用量,外形美观,不影响电容器性能,通过反复试验,选用62Sn/36Pb/2Ag糊状锡膏焊接定位,并多次进行了试验及性能测试。

陶瓷电容器范文第2篇

福建火炬电子科技股份公司(股票简称:火炬电子;股票代码:603678)始创于1989年,是中国主要专业从事陶瓷电容器研发、生产、销售和技术支持的企业。公司依托二十余年的专业经验,拥有多项具有知识产权的核心技术,是国家高新技术企业,福建省“十一五”规划电子元器件发展支柱企业,福建省第二批创新型企业。目前已通过GJB9001军工产品质量体系认证、ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理质量体系认证以及OHSAS18001职业健康安全管理体系认证。

以“三高”为主的发展战略

公司立足于陶瓷电容器行业,利用在技术、资质、品牌、销售渠道、服务等方面的优势,制定了火炬产品以“高技术含量、高可靠、高附加值”的“三高”为特征的差异化发展战略,确定以军用和民用工业大中型设备配套为重点,选择性为民用消费类产品配套的市场定位。

公司将通过清晰的产品定位和市场定位,构建稳定、独特、高效的营销模式,形成差异化竞争优势,力争用三到五年的时间,实现成为中国市场上军用和民用高端陶瓷电容器第一品牌的短期目标。

在巩固公司在军用和民用高端陶瓷电容器市场的领先地位的基础上,公司将继续加强技术创新、产品开发、人才引进和团队建设、营销网络建设,同时借助资本市场,积极向具有渠道和技术协同效应的其他类型电容器产品延伸,力争用五到十年的时间,成为中国军用和民用高端电容器市场领先品牌,为中国电子信息和新材料产业的发展做出贡献。

在军工领域建立良好声誉

火炬电子立足于“做专、做精”陶瓷电容器,采取差异化竞争策略,不单一追求产能和销量,而从产品性能、质量入手,走“高技术含量、高可靠和高附加值”的“三高”路线,采取优先发展军工用户,重点发展民用工业类用户,选择性为民用消费类产品配套的用户结构发展战略。

经过多年的努力,公司通过了严格的军工市场所需资质认证,并成为国内首批通过“宇航级”多层陶瓷电容器产品认证的企业,打破了原先中国宇航级多层陶瓷电容器产品需要进口的局面,填补了一项国内空白。公司产品已用于中国载人航天工程运载火箭项目,2011 年,中国运载火箭技术研究院为表彰公司为我国首次空间对接任务运载火箭发射成功做出贡献,向公司颁发了“神箭”荣誉。2012 年,中国载人航天工程办公室表彰公司为天宫一号与神舟八号交会对接任务圆满成功做出贡献。公司参与了4 项国家标准、30 多项国家军用标准、行业军用详细规范的起草或修订工作,并承担了27 项军工科研任务,在军工领域建立了良好的市场声誉,取得了较高的行业地位。

根据《中国陶瓷电容器市场竞争研究报告》,目前军用MLCC 厂商已较为稳定,公司自2009 年起连续五年均位列国内军用MLCC厂商销售收入第二位。随着公司产品质量、技术含量的提升,军工设备配套程度的逐步深入,越来越多的产品被列入军用装备采购计划,将为公司未来数年军工业务的发展提供保证。

具备技术及研发优势

截至 2013 年12 月31 日,公司拥有技术人员107 名,核心技术人员蔡明通、白荫瑞、张子山等均具有丰富的行业经验和突出的业务成果。

其中,蔡明通为总装备部军用电子元器件标准化技术委员会委员,参与起草了《含宇航级多芯组多层瓷介电容器通用规范》等多项国家军用标准、国家标准;白荫瑞为教授级高级工程师,享受国务院政府特殊津贴,曾获得省优秀专家、有突出贡献专家、福建省有突出贡献科技工作者等荣誉称号;张子山为高级工程师,福建省电子学会会员,主持并完成多项军工科研任务,参与修订《高可靠多层瓷介电容器通用规范》等多项国家军用标准。

公司作为国家火炬计划重点高新技术企业、国家高新技术产业化示范工程,经过多年持续的研发投入,进行了大量的技术创新,共拥有61 项专利,形成了从产品设计、材料开发到生产工艺的一系列陶瓷电容器制造的核心技术,如“湿法淋幕成型一体化生产工艺”、“全自动悬浮式瓷胶移膜生产工艺”、“BX 材料配方”、“BP 高频材料配方”等。公司充分认识本行业市场发展趋势,根据整体发展规划,通过不断完善产品线、稳定产品性能,提供技术标准、自主创新等一系列领先同行业厂商的差异化竞争策略,积累了一大批下游用户,也推动了行业技术标准的提升,形成了较强的技术研发优势。

多种渠道自主创新研发模式

为配合技术研发,公司充分利用多种渠道开展自主创新,并取得了较好的成绩:在电容器陶瓷介质材料配方研发方面,公司通过3 年多的探索和努力,搭建实验室中试生产试验平台,将实验室500 克级的研究成果放大至10 千克的生产制样量级,为公司在材料配方研发的稳定性方面积累了丰富的实践经验。

在新产品开发方面,以国家科研项目和市场新产品需求入手,多渠道收集产品开发信息,如公司吸收、消化国外先进技术,创新研发了多芯组陶瓷电容器,获得了用户的一致好评,取得了较好的经济效益。

发挥优势令业绩持续增长

陶瓷电容器范文第3篇

关键词:高压并联电容器;无功补偿;补偿装置;熔断器;继电保护

中图分类号:TM531 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0134-01

对于整个电网系统而言,发生故障较多的设备便是电容器组,只有对电容器组实现有效的保护才能保证供电可靠性。要想使供电质量得到显著的提高,同时有效的降低无功损耗情况,目前普遍的补偿方式便是进行无功率补偿。

1 电容器保护

1.1 外部熔丝保护

要想避免电容器出现内部绝缘损坏造成极间短路情况,应该为所有电容器分别装置专用熔断器,主要采用的是喷逐式和限流式两种熔断器,但是因为限流式熔断器具有着更高的成本,所以通常情况下应该采用喷逐式作为主要的专用熔断器[1]。熔断器具有的额定电压要保证超过被保护电容器应用的额定电压,熔断器的额定电流可以根据侠下式进行计算,即,其中I使熔断器熔丝具有的额定电流,QC是电容器具有的额定电容,Ue是电容器应有的额定电压。

1.2 继电保护

目前我国电电容器装置中主要采用的便是不接地星型作为基本接线方式,根据接地方式的不同可将继电保护划分成为零序电压保护、零序电流保护、电压差动保护以及桥式差电流保护等方式。本文以零序继电保护方面的整定计算为例探讨,

上述三式中的Udz是幼鞯缪梗单位为V;Uch是差电压,单位为V;ny是电压互感器的变比;Klm是灵敏系数,取值范围在1.25~1.5;Uex是电容器组具有的额定电压,单位为V;K是由于故障所关闭的电容器数量;β是电容器出现击穿元件的概率;N是每相电容器具有的串联段数;M是每相各串联段具有的并联台数。因为三相电容器存在不平衡与电网电压存在不对称情况,正常运行过程中将会具有不平衡零序电压U0bp,因此要对其作出校验,即Udz≥KkU0bp,其中Kk是可靠系数,取值范围为1.3~1.5。

2 高压并联电容器补偿成套装置的二次保护

2.1 过电压保护

电容器组正常运行时将会对其中的电压作出限制,通常情况下,通过电容器组的电压不可以大于1.2倍的电容器额定电压,一旦电容器组长时间处于高压状态下极易导致出现击穿现象。当前时期,我国电容器组中均安装了母线过电压保护设备,便是为了能够避免出现由于母线电压激增造成电容器组出现击穿故障。电容器组通过安装保护装置,带时限动作于信号。

过电压保护可以根据下式进行计算,

其中,Udz是保护装置具有的动作电压,单位为V;K电容器组通过电压和额定电压具有的比值;Uem是电容器自身的额定电压,单位为V;A是电容器组各项感抗和容抗的比,一般按照系统参照表使各个参数实现整定。

2.2 失压保护

一旦系统出现线路故障,造成电容器组没有带能供应,在修复故障之后便会使电容器组中的母线带电,这时电容器中的端子便会具有一定的参与电压,而且该电压将会大于0.2倍的电容器额定电压,在这一情况下,电容器组中将会通过超过其所允许额定电压的1.2倍,极易导致电容器发击穿故障[2]。因此,要在其中安装有相应的失压保护设备。电容器组通过安装保护装置,带时限动作于跳闸。

母线失压保护可以按照下式进行计算:

其中,K是系统处于正常运行状态时具有的最低电压系数,一般取值为0.~0.5;n是电容器装置具有的电压互感变化比;Uhm是电容器组中的母线电压,单位为V。

3 结语

采用二次保护后的设备能够更加安全稳定的运行,极少出现电容器保障与失火状况,但是其中一种有着部分待解决的问题,希望今后相关的技术人员对其深入的研究与开发,使二次保护能够很好的保障电力系统的运行,为人们提供更为高效与稳定的带能。

参考文献

陶瓷电容器范文第4篇

    LCM内部结构

    STN-LCD彩屏模块的内部结构如图1所示,它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏,其下是白光LED和背光板,还包括LCD的驱动IC,和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO),二到八颗白光LED,LED驱动的升压稳压IC。

   

    LCM电路结构

    STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示,外来电源Vcc经LDO降压稳压,向LCD驱动IC如三星的S6B33BOA提供工作电压,驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字;外来电源Vcc经电荷泵升压稳压,向白光LED如99-21UWC提供恒定的恒压、恒流电源,LED的白光经背光板反射,使LCD液晶的65K色彩充分表现出来,LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。

    LCM主要光电器件

    l Colour STN-LCD

    l LCD Driver : S6B33BOA

    l LCD Driver LDO :AAT3221-2.8V  AAT3221-3.0V

    l White LED : 99-21UWC/TR8 99-215UWC/TR8

    l LED Driver : AAT3110  AAT3113  AAT3123  AAT3134 NCP5007   NCP5008/9

    l Backlight Board

    LCD

    LCD液晶显示器是英文Liquid Crystal Display的简称,LCD属于平面显示器的一种,依驱动方式来分类可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及主动矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中,被动矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic;TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic;STN)及其它被动矩阵驱动液晶显示器;而主动矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(Thin Film Transistor;TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal;MIM)二种方式。TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理之不同,在视角、彩色、对比及动画显示品质上有高低层次之差别,使其在产品的应用范围分类亦有明显区隔。以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言,主动式矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型(TFT)为主流,多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品。而单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列(TN)、以及超扭转向列(STN)为主,STN液晶显示器经由彩色滤光片(color filter),可以分别显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,可以显示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费性产品以及文书处理器为主。

    LCD驱动IC

    LCD驱动IC多选用日立、三星公司产品,如三星公司的S6B33BOA是一颗具有很好性能/价格比的65K色彩饱和度的STN-LCD驱动IC。

    由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费性产品都是以电池为电源的,随着使用时间的增长,电源电压波动较大,LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压,因此设计电路时往往经由一个低压差稳压器(LDO)提供一个稳定的2.8V或3.0V电压,如AAT3221。

    白光LED

    按背光源的设计要求,需要前降电压(VF)、前降电流(IF)小,亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手机LCM为例,目前都使用3--4颗白光LED,随着LED的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗,予计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200—2000mcd)。PDA和Smartphone由于LCD屏较大会按需要使用4--8颗白光LED。

     EL 99-21/215UCW/TR8是具有很好性能/价格比、自带反射镜的白光SMDLED,其亮度分为T、S、R三个等级,T为720-1000 mcd,S为500-720 mcd,都是在手机LCD背光适用之列。其品质等同于NACW215 / NSCW335。

    LED驱动

    白光LED的驱动需要供给恒定的电压或恒定的电流,而手机电源一开始工作电压就往下降,因而需要升压器件升压、稳压。为了减少升压器件的工作频率对手机射频(RF)的影响,一般选用以电容器为电能传递中间体的电容式电荷泵;以电感器为电能传递中间体的升压器能输出较高电压。

    电容式电荷泵的效率按其升压方法分有倍频和分数倍频二种,前者效率约90%,后者效率约93-95%;电感式升压器效率约83-85%;电容式电荷泵按其输出分有恒压输出、恒流输出;按其对LED驱动的方法分有并联恒压驱动、单个恒流驱动、串联恒流驱动;电感式升压器都是恒流输出,输出电压较高,对LED串联驱动。

    倍频升压的电容式电荷泵如AAT3110,5V恒压输出,最大电流120mA,并联驱动LED,如图3所示。

分数倍频升压的电容式电荷泵如AAT3113,有4-6路恒流输出,每路能输出20mA电流,单个恒流驱动LED,具有32级调光功能,如图4所示。AAT3134将输出DAC模块分成二块,其输出可分别驱动双屏显示的大小LCM模块。

    NCP5009是带光敏传感器的背光LED驱动升压器,适用于自动调光的高档手机LCM,对LED串联驱动,如图5所示。NCP5007是可恒流驱动5颗串联的LED、PWM调光的背光LED驱动升压器,如图6所示。

新型的电荷泵、升压器输出端内部都内置MOSFET,可动态地调整负载内阻,省却为平衡由于LED内阻不一需要外加的匀流电阻;

    开关工作频高的电容式电荷泵其所需的滤波电容器容量也小,对RF的干扰也小。

陶瓷电容器范文第5篇

陶瓷材料一般分为传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。传统陶瓷是指用天然硅酸盐粉末(如黏土、高岭土等)为原料生产的产品。因为原料的成分混杂和产品的性能波动大,仅用于餐具、日用容器、工艺品以及普通建筑材料(如地砖、水泥等),而不适用于工业用途。现代技术陶瓷是根据所要求的产品性能,通过严格的成份和生产工艺控制而制造出来的高性能材料,主要用于高温和腐蚀介质环境,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。下面对现代技术陶瓷三个主要领域:结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷作一简单介绍。

一、结构陶瓷

同金属材料相比,陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小(约为金属的1/3),因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合,如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。结构陶瓷可分为三大类;氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。

1、氧化物陶瓷

主要包括氧化铝、氧化错、莫来石和钦酸铝。氧化物陶瓷最突出优点是不存在氧化问题,原料价格低廉,生产工艺简单。氧化铝和氧化错具有优异的室温机械性能,高硬度和耐化学腐蚀性,主要缺点是在1000℃以上高温蠕变速率高,机械性能显著降低。氧化铝和氧化错主要应用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。莫来石室温强度属中等水平,但它在1400℃仍能保持这一强度水平,并且高温蠕变速率极低,因此被认为是陶瓷发动机的主要候选材料之一。上述三种氧化物也可制成泡沫或纤维状用于高温保温材料。钛酸铝陶瓷体内存在广泛的微裂纹,因而具有极低的热膨胀系数和热传导率。它的主要缺点是强度低,无法单独作为受力元件,所以一般用它加工内衬用作保温、耐热冲击元件,并已在陶瓷发动机上得到应用。

2、非氧化物陶瓷

主要包括碳化硅、氮化硅和赛龙(SIALON)。同氧化物陶瓷不同,非氧化物陶瓷原子间主要是以共价键结合在一起,因而具有较高的硬度、模量、蠕变抗力,并且能把这些性能的大部分保持到高温,这是氧化物陶瓷无法比拟的。但它们的烧结非常困难,必须在极高温度(1500~2500℃)并有烧结助剂存在的情况下才能获得较高密度的产品,有时必须借助热压烧结法才能达到希望的密度(>95%),所以非氧化物陶瓷的生产成本一般比氧化物陶瓷高。

这些含硅的非氧化物陶瓷还具有极佳的高温耐蚀性和抗氧化性,因此一直是陶瓷发动机的最重要材料,目前已经取代了许多超高合金钢部件。现有最佳超高合金钢的使用温度低于1100℃,而发动机燃料燃烧的温度在1300℃以上,因而普遍采用高压水强制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金钢后,燃烧温度可提高到1400℃以上,并且不需要水冷系统,这在能源利用和环保方面具有重要的战略意义。

非氧化物陶瓷也广泛应用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比,其成本较高,但高温韧性、强度、硬度、蠕变抗力优异得多,并且刀具寿命长、允许切削速度高,因而在刀具市场占有日益重要地位。它的应用领域还包括轻质无陶瓷轴承、密封件、窑具和磨球等。

3、玻璃陶瓷

玻璃和陶瓷的主要区别在于结晶度,玻璃是非晶态而陶瓷是多晶材料。玻璃在远低于熔点以前存在明显的软化,而陶瓷的软化温度同熔点很接近,因而陶瓷的机械性能和使用温度要比玻璃高得多。玻璃的突出优点是可在玻璃软化温度和熔点之间进行各种成型,工艺简单而且成本低。玻璃陶瓷兼具玻璃的工艺性能和陶瓷的机械性能,它利用玻璃成型技术制造产品,然后高温结晶化处理获得陶瓷。工业玻璃陶瓷体系有镁一铝一硅酸盐、锂一镁一铝一硅酸盐和钙一镁一铝一硅酸盐系列,它们常被用来制造耐高温和热冲击产品,如炊具。此外它们作为建筑装饰材料正得到越来越广泛的应用,如地板、装饰玻璃。

二、陶瓷基复合材料

复合材料是为了达到某些性能指标将两种或两种以上不同材料混合在一起制成的多相材料,它具有其中任何一相所不具备的综合性能。陶瓷材料的最大缺点是韧性低,使用时会产生不可预测的突然性断裂,陶瓷基复合材料主要是为了改善陶瓷韧性。基于提高韧性的陶瓷基复合材料主要有两类:氧化错相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。

氧化锆相变增韧复合材料是把部分稳定的氧化锆粉末同其它陶瓷粉末(如氧化铝、氮化硅或莫来石)混合后制成的高韧性材料,其断裂韧性可以达到10Mpa,以上,而一般陶瓷的韧性仅有3Mpa左右。这类材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常广泛的应用。

纤维强化被认为是提高陶瓷韧性最有效和最有前途的方法。纤维强度一般比基体高得多.所以它对基体具有强化作用;同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力,从而提高材料的韧性。目前韧性最高的陶瓷就是纤维强化的复合材料,例如碳化硅长纤维强化的碳化硅基复合材料韧性高达30 Mpa以上,比烧结碳化硅的韧性提高十倍.但因为这类材料价格昂贵,目前仅在军械和航空航天领域得到应用。另一引人注目的增强材料是陶瓷晶须。晶须是尺寸非常小但近乎完美的纤维状单晶体.其强度和模量接近材料的理论值,极适用于陶瓷的强化。目前这类材料在陶瓷切削刀具方面已经得到广泛应用,主要体系有碳化硅晶须一氧化铝一氧化铅、碳化硅晶须一氧化铝和碳化硅晶须一氮化硅。

三、功能陶瓷

功能陶瓷是具有光、电、热或磁特性的陶瓷,已经具有极高的产业化程度。下面简介几类主要功能陶瓷的性能。

1、导电性能

陶瓷材料具有非常广泛的导电区间,从绝缘体到半导体、超导体。大多数陶瓷具有优异的电绝缘性,因而被广泛用于电绝缘体。半导体分为电子型和离子型半导体,以晶体管集成电路为代表的是电子型半导体。离子型半导体仅对某些特殊的带电离子具有传导作用,最具有代表性的是稳定氧化锆和β一氧化铝。稳定氧化钻仅对氧离子具有传导作用,主要产品有氧传感器(主要用来测定发动机的燃烧效率或钢水中氧浓度)、氧泵(从空气中获得纯氧)和燃料电池。β一氧化铝仅对钠离子具有传导作用,主要用来制造钠一硫电池,其特点是高效率、对环境无危害和可以反复充电。陶瓷超导体是近10年才发展起来的.它的临界超导转化温度在所有类超导体中最高,已经达到液氮温度以上。典型的陶瓷超导体为钇一钡一铜一氧系列材料,已经在计算机、精密仪器领域得到广泛应用。

2、介电性能

大多数陶瓷具有优异的介电性能,表现在其较高的介电常数和低介电损耗。介电陶瓷的主要应用之一是陶瓷电容器。现代电容器介电陶瓷主要是以钛酸钡为基体的材料。当钡或钛离子被其它金属原子置换后,会得到具有不同介电性能的电介质。认酸钛基电介质的介电常数高达l000以上,而过去使用的云母小于10,所以用钛酸钡制成的电容器具有体积小、电储存能力高等特点。钛酸钡基电介质还具有优异的正电效应。当温度低于某一临界值时呈半导体钟电状态,但当温度超过这一临界值时,电阻率突然增加到倍成为绝缘体。利用这一效应的产品有电路限流元件和恒温电阻加热元件。许多陶瓷,如错钛酸错,具有显著压电效应。当在陶瓷上施加外力时,会产生一个相应的电信号,反之亦然,从而实现机械能和电能的相互转换。压电陶瓷用途极其广泛,产品有压力传感元件、超声波发生器等。

3、光学性能

陶瓷在光学方面的应用主要包括光吸收陶瓷、透光陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维。利用陶瓷光吸收特性在日常生活中随处可见.如涂料、陶瓷釉和珐琅。核工业中,利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面应用非常广泛。陶瓷也可被制造用来透过不同波长的光线,其中最重要的就是红外线透射陶瓷,它仅允许红外光线透过,被用来制造红外窗口,在武器、航空航天领域和高技术设备上得到广泛应用。这类材料的典型代表有硫化锌陶瓷和莫来石等.陶瓷还是固体激光发生器的重要材料,典型代表有红宝石激光器和忆榴石激光器。光导纤维是现代通讯信号的主要传输媒介,它是用高纯二氧化硅制成的,具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性,是金属信号传愉线无法比拟的。

4、磁学性能

金属和合金磁性材料具有电阻率低、损耗大的特性,尤其在高频下更是如此,已经无法满足现代科技发展的需要。相比之下,陶瓷磁性材料有电阻率高、损耗低、磁性范围广泛等特性.陶瓷磁性材料的代表为铁氧体一种含铁的复合氧化物。通过对成份的严格控制,可以制造出软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。软磁材料的磁导率高,饱和磁感应强度大,磁损耗低.主要用于电感线圈、小型变压器、录音磁头等部件。典型的软磁材料有镍一锌、锰一锌和锂一锌铁氧体。硬磁材料的特性是剩磁大、矫顽力大、不易退磁,主要应用为永久磁体,代表材料为铁酸钡。矩磁材料的剩余磁感应强度非常接近于饱和磁感应强度.它是因磁滞回线呈矩形而得名,主要应用于现代大型计算机逻辑元件和开关元件,代表材料为镁一锰铁氧体。

四、厦门大学材料系现代技术陶瓷研究现状

厦门大学材料系前身为厦门大学化学系材料化学专业,1997年从化学系独立出来。现代陶瓷的研究开始于1985年.已有多名归国博士先后加人并从事这一国际前沿性的理论和应用方面的研究工作。现将主要研究领域及进展简介如下:

1、结构陶瓷及陶瓷基复合材料

主要从事碳化硅晶须强化陶瓷丛复合材料的研究。选用的基体材料为碳化硅一氧化铝和氮化硅一氧化铝.目标产品为陶瓷切削刀具。由于采用晶须可控定向技术.使复合材料的强度、模量和韧性显著提高。目前这一成果已经申报国家专利。

此外,将上述晶须可控定向技术应用到陶瓷晶须强化的聚合物基复合材料中,晶须选用廉价的钦酸钾,基体选用聚氯乙烯或聚四氟乙烯等。同传统纤维强化复合材料相比,产品的强度和模量大幅度提高,并可用现有的工业设备生产。产品主要用于工业管道、化工容器等。