Wie wird Keramik in der Elektronik eingesetzt?
In den letzten Jahren hat die Marktnachfrage nach elektronischen Keramikkomponenten zugenommen, da sie von der Popularisierung und Entwicklung von Kommunikation, Computern, elektronischen Messgeräten, Haushaltsgeräten und digitalen Schaltungstechnologien profitiert hat. Im Jahr 2014 hatte der weltweite Markt für elektronische Keramik einen Wert von 20,59 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich 134,6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 erreichen.
Elektronische Keramiken haben hervorragende Eigenschaften wie hohe Temperaturbeständigkeit, gute Wärmeableitung, hohe Zuverlässigkeit und geringes Gewicht. Sie haben die unvergleichlichen Vorteile traditioneller Materialien. Elektronikkeramik hat sich bereits zu einem unverzichtbaren Grundmaterial für die Herstellung elektronischer Bauteile entwickelt.
Elektronikkeramiken lassen sich nach ihrer Funktion und Verwendung in fünf Kategorien einteilen: Isolierkeramik, Kondensatorkeramik, ferroelektrische Keramik, Halbleiterkeramik und Ionenkeramik.
Isoliervorrichtung Keramik
Elektronikkeramik hat hervorragende elektrische Isolationseigenschaften und wird als Elektronikkeramik für Bauteile, Substrate und Gehäuse in elektronischen Geräten und Geräten verwendet. Keramik für Isoliervorrichtungen umfasst verschiedene Isolatoren, Spulenkörper, Halterungen für elektronische Röhren, Bandschalter, Kondensatorhalterungen, Substrate für integrierte Schaltkreise und Gehäuseschalen usw.
Die grundlegenden Anforderungen für diese Art von elektronischer Keramik sind eine niedrige Dielektrizitätskonstante, ein niedriger dielektrischer Verlust tan, ein hoher Isolationswiderstand, eine hohe Durchbruchfestigkeit und gute Temperatur- und Frequenzeigenschaften des Dielektrikums. Darüber hinaus sind auch eine höhere mechanische Festigkeit und chemische Stabilität erforderlich.
Kondensatorkeramik
Elektronische Keramiken können als dielektrische Materialien für Kondensatoren verwendet werden. Entsprechend den unterschiedlichen Keramikmaterialien können Keramikkondensatoren in Niederfrequenz-Keramikkondensatoren und Hochfrequenz-Keramikkondensatoren unterteilt werden. Klassifiziert nach Struktur kann es in Waferkondensatoren, Röhrenkondensatoren, Rechteckkondensatoren, Chipkondensatoren, Durchkernkondensatoren usw. unterteilt werden.
Ferroelektrische Keramik
Unter Verwendung seiner piezoelektrischen Eigenschaften können piezoelektrische Vorrichtungen hergestellt werden, was die Hauptanwendung von ferroelektrischen Keramiken ist, weshalb ferroelektrische Keramiken oft als piezoelektrische Keramiken bezeichnet werden.
Die pyroelektrischen Eigenschaften ferroelektrischer Keramiken können zur Herstellung von Infrarotdetektoren genutzt werden, die wichtige Anwendungen in der Temperaturmessung, Temperaturregelung, Fernmessung, Fernerkundung und sogar in Biologie und Medizin haben. Typische pyroelektrische Keramiken umfassen Bleititanat (PbTiO3) und so weiter.
Unter Verwendung des starken elektrooptischen Effekts der transparenten ferroelektrischen Keramik PLZT können neue Geräte wie Lasermodulatoren, fotoelektrische Anzeigen, optische Informationsspeicher, optische Schalter, fotoelektrische Sensoren, Bildspeicher und Anzeigen sowie Laser- oder Nuklearstrahlungsschutzgläser hergestellt werden
Halbleiterkeramik
Elektronische Keramik mit halbleitenden Kristallkörnern und isolierenden (oder halbleitenden) Korngrenzen durch Halbleiterisierungsmaßnahmen, wodurch eine starke Grenzflächenbarriere und andere Halbleitereigenschaften präsentiert werden.
Es gibt viele Arten von Halbleiterkeramiken, einschließlich verschiedener Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten, die aus der Natur der Kristallkörner in Halbleiterkeramiken hergestellt sind; Halbleiterkondensatoren aus Korngrenzen, ZnO-Varistoren und Thermistoren der BaTiO3-Serie mit positivem Temperaturkoeffizienten Widerstände, CdS/Cu2S-Solarzellen; und verschiedene keramische feuchtigkeitsempfindliche Widerstände und gasempfindliche Widerstände aus Oberflächeneigenschaften.
Ionische Keramik
Elektronische Keramik mit schneller Ionenleitfähigkeit. Es hat die Eigenschaften einer schnellen Abgabe positiver Ionen. Der typische Vertreter ist β-Al2O3-Porzellan. Die Ionenleitfähigkeit dieser Art von Keramik kann 0,1 / (Ohm·cm) bei 300 ° C erreichen, was zur Herstellung wirtschaftlicherer Feststoffbatterien mit hohem Energieverhältnis und zur Herstellung von langsam entladenden Kondensatoren mit hoher Energiespeicherdichte verwendet werden kann. Es ist ein Material, das hilft, Energieprobleme zu lösen.
