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电子绝缘装置瓷的性能

来源:内蒙古自治区科普之窗 作者: 发布时间:2021-01-18 17:34:15 浏览次数: 【字体:

简称装置瓷,具有优良的电绝缘性能,用作电子设备和器件中的结构件、基片和外壳等的电子陶瓷。绝缘装置瓷件包括各种绝缘子、线圈骨架、电子管座、波段开关、电容器支柱支架、集成电路基片和封装外壳等。对这类瓷的基本要求是介电常数ε低,介质损耗tanδ小,绝缘电阻率ρ高,击穿强度E 大,介电温度特性和频率特性好。此外,还要求有较高的机械强度和化学稳定性。

在这类陶瓷中以滑石瓷和氧化铝瓷应用最广。它们的主晶相成分分别为MgSiO3及Al2O3。滑石瓷的电绝缘性优良且成本较低,是用于射电频段内的典型高频装置瓷。氧化铝瓷是一类电绝缘性更佳的高频、高温、高强度装置瓷。其电性能和物理性能随 Al2O3含量的增多而提高。常用的有含75%、95%、99%Al2O3的高铝氧瓷。在一些要求极高的集成电路中,甚至还使用Al2O3含量达99.9%的纯刚玉瓷,其性质与蓝宝石单晶相近。高铝氧瓷,尤其是纯刚玉瓷的缺点是制造困难,烧成温度高、价格贵。

装置瓷中还有一类以氧化铍 (BeO)为代表的高热导瓷。含 BeO95%的氧化铍瓷的室温导热率与金属相同。氧化铍还具有良好的介电性、耐温度剧变性和很高的机械强度。其缺点是BeO原料的毒性很大,瓷料烧成温度高,因而限制了它的应用。氮化硼 (BN)瓷和氮化铝(AlN)瓷也属于高热导瓷,其导热性虽不及氧化铍瓷,但无毒,加工性能和介电性能均好,可供高频大功率晶体管和大规模集成电路中作散热及绝缘用。

近年来,研制出一类以SiC为基料,掺入少量BeO等杂质的热压陶瓷。这种陶瓷绝缘性能优良,热导率高于纯度为99%的氧化铍瓷。它的热膨胀系数与硅单晶可在宽温度范围内接近一致,可望在功率耗散较大的大规模集成电路中得到应用。

用作碳膜和金属膜电阻器基体的低碱长石瓷也是一类重要而价廉的装置瓷,但其介质损耗较大,不宜在高频下使用。

终审:甘肃省科协信息中心采编部
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