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说到陶(tao)瓷(ci)，你脑中会不(bu)会第一时(shi)间想到高(gao)韧、高(gao)硬(ying)、高(gao)强？不(bu)过陶(tao)瓷(ci)的潜力并不(bu)止于此(ci)，许多(duo)陶(tao)瓷(ci)材料(liao)(liao)同(tong)时(shi)还(hai)具有极为(wei)宽广的电气特性，从(cong)绝缘体到半导体、导体、甚至超导体都不(bu)无(wu)可能。正(zheng)因如此(ci)，陶(tao)瓷(ci)材料(liao)(liao)在电子工业被大量使用。

这部(bu)分可应用(yong)于电(dian)子(zi)(zi)技(ji)术中制备各种电(dian)子(zi)(zi)元(yuan)器件的(de)陶瓷材(cai)料被人(ren)们(men)统称(cheng)为“电子陶瓷”，除上述中提到的优点外，它们同时还具有高介电(dian)常(chang)数、低(di)介电(dian)损耗(hao)、温(wen)度系数小(xiao)等特点，能够(gou)很好地(di)满足电(dian)子(zi)工(gong)业小型化(hua)、集成化(hua)的条件，因(yin)此电(dian)子(zi)陶瓷在5G时代很(hen)被看好，其研究和开发也越(yue)发受到重视。

用途上(shang)分(fen)，电子陶瓷又可(ke)分(fen)为 5 类：绝(jue)缘装置瓷(ci)、电容器瓷(ci)、铁电陶(tao)瓷、半导体陶(tao)瓷和离子陶(tao)瓷。这 5 种电子(zi)陶(tao)瓷有各自的特性，也(ye)将用于(yu)不(bu)同的领域(yu)、起到不(bu)同的作用。

一、铁电陶瓷

铁电(dian)(dian)(dian)陶瓷(ci)是(shi)具(ju)有铁电(dian)(dian)(dian)性(xing)的(de)(de)陶瓷(ci)材料，在低于(yu)居(ju)里温度时具(ju)有自发极(ji)化性(xing)能。陶瓷(ci)中具(ju)有许(xu)多电(dian)(dian)(dian)畴，铁电(dian)(dian)(dian)陶瓷(ci)的(de)(de)重要特征是(shi)其极(ji)化强度与施加电(dian)(dian)(dian)压(ya)不成线性(xing)关(guan)系，具(ju)有明(ming)显的(de)(de)滞后效应。由于(yu)这类陶瓷(ci)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)性(xing)能在物理上(shang)与铁磁材料的(de)(de)磁性(xing)能相似(si)，因而称为(wei)铁电(dian)(dian)(dian)陶瓷(ci)。不一定以铁作为(wei)其主要成分。

常见(jian)的(de)铁电(dian)(dian)陶瓷(ci)(ci)多属钙钛矿型结构，如钛酸(suan)钡陶瓷(ci)(ci)及(ji)其固溶体，也有(you)钨青铜型、含铋层状化合物和(he)烧绿石型等(deng)结构。目(mu)前通(tong)过固溶、离子代(dai)换和(he)掺杂改性等(deng)获得实用的(de)铁电(dian)(dian)氧(yang)化物陶瓷(ci)(ci)已达(da)千种(zhong)以上，可(ke)用于产生电(dian)(dian)容、压电(dian)(dian)、热敏、电(dian)(dian)致伸(shen)缩、电(dian)(dian)声、电(dian)(dian)光(guang)等(deng)效应，作为传感、驱动(dong)、存储、调(diao)制等(deng)器件的(de)材料(liao)。

二、半导体陶瓷

半(ban)导体陶瓷是指具有半(ban)导体特(te)性、电导率约在10^-6～10⁵S/m的陶瓷(ci)。半导(dao)体陶瓷(ci)的电(dian)(dian)导(dao)率因外界条件（温(wen)度(du)、光照、电(dian)(dian)场、气氛(fen)和温(wen)度(du)等）的变(bian)化(hua)而(er)发生(sheng)显(xian)著的变(bian)化(hua)，因此可(ke)以将外界环境的物(wu)理量变(bian)化(hua)转变(bian)为电(dian)(dian)信号，制成各种用(yong)途的敏感元件，部分如下(xia)：

①热敏半(ban)导体陶瓷(ci)材(cai)料又称(cheng)热敏电阻陶瓷(ci)，指电导率随温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)呈明显变化的陶瓷(ci)。热敏陶瓷(ci)主要用于(yu)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)补偿、温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)测量(liang)、温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)、火(huo)灾探测、过(guo)热保护和彩色电视机消磁等方面。

②光(guang)敏半(ban)导体(ti)陶(tao)瓷(ci)材料指(zhi)具有(you)光(guang)电(dian)导或光(guang)生(sheng)伏特效应的(de)陶(tao)瓷(ci)。如硫化镉(ge)、碲化镉(ge)、砷化镓、磷(lin)化铟、锗(zhe)酸铋等陶(tao)瓷(ci)或单晶。当光(guang)照射到它的(de)表面时(shi)电(dian)导增加。主要用作自动控制的(de)光(guang)开(kai)关和太阳能电(dian)池等。

③气(qi)敏半(ban)导体陶(tao)瓷(ci)材料(liao)指电导率随着所接(jie)触气(qi)体分子的种类不同而变化的陶(tao)瓷(ci)。如(ru)氧(yang)(yang)化锌、氧(yang)(yang)化锡、氧(yang)(yang)化铁、五氧(yang)(yang)化二钒、氧(yang)(yang)化锆、氧(yang)(yang)化镍和(he)氧(yang)(yang)化钴等(deng)系统的陶(tao)瓷(ci)。主要用于对(dui)不同气(qi)体进(jin)行检漏、防(fang)灾报警及测量等(deng)方面。

④湿敏半导体陶瓷材料指电导率随湿度呈明显变化的陶瓷。如四氧化三铁、氧化钛、氧化钾-氧(yang)化铁、铬酸镁-氧化钛(tai)及氧化锌-氧(yang)化锂-氧(yang)化钒等系统(tong)的(de)陶瓷。它们的(de)电导率对水特别敏感，适宜用作湿度的(de)测量(liang)和控制。

三、绝缘装置瓷

绝缘(yuan)装置(zhi)瓷又(you)称电器绝缘(yuan)陶瓷，一般具有高(gao)的(de)体积电(dian)阻率和高(gao)的(de)介电(dian)强(qiang)度，以减少漏导损(sun)耗和承受高(gao)的(de)电(dian)压，同时还具备(bei)机械强(qiang)度高(gao)、化(hua)学稳定性良好等特性。典型(xing)的(de)装置瓷有：

①镁质瓷：用于(yu)一般高频无线(xian)电设备中，如(ru)雷达、电视机常用它来制(zhi)造绝缘零件(jian)。

②氧化铝瓷：最初用于汽车火花塞。火花塞工作环境极为恶劣，点火瞬间T上升至(zhi)3000℃，压力高达4MPa，急(ji)冷急(ji)热，必须(xu)耐热冲击。还要保(bao)证(zheng)绝缘性，耐高电压。机械性能好(hao)。

③莫(mo)来(lai)石(shi)(shi)(shi)瓷(ci)：是以莫(mo)来(lai)石(shi)(shi)(shi)和(he)石(shi)(shi)(shi)英(ying)为主晶相的陶瓷(ci)，是应用最早的高频装(zhuang)置瓷(ci)。莫(mo)来(lai)石(shi)(shi)(shi)瓷(ci)的机械强(qiang)度(du)和(he)电(dian)气(qi)性能较差，因此只(zhi)用来(lai)作一般的高频装(zhuang)置零件；由(you)于它具有表面的微细结构(gou)，可以作为沉积(ji)碳膜的基体(ti)，故仍被大量用来(lai)制作碳膜电(dian)阻的基体(ti)。

四、电容(rong)器(qi)瓷

顾名思义，电容器瓷就是用于制作(zuo)电容(rong)器的陶瓷材(cai)料。主要可分为高(gao)频(pin)(pin)、低频(pin)(pin)电容器瓷和半导体(ti)电容器瓷。其中高(gao)频电容器瓷属于Ⅰ类电容器(qi)瓷(ci)；低频电容器瓷属于Ⅱ类电容器瓷。

低(di)频(pin)电容器瓷特(te)点是介(jie)电常(chang)数ε高，损耗(hao)角正切较(jiao)大且tanδ及ε 随温度的变化率(lv)较大(da)，主要(yao)用于制造低(di)频电路(lu)(lu)中的旁路(lu)(lu)、隔(ge)直流(liu)和滤波用的陶瓷电容器；半导体电(dian)容器(qi)瓷特点介电(dian)损耗(hao)小、绝缘电(dian)阻及工作电(dian)压高(gao)；高(gao)频电(dian)容器(qi)(qi)瓷主要用于制(zhi)造(zao)高(gao)稳定性(xing)陶瓷电(dian)容器(qi)(qi)和温度补偿电(dian)容器(qi)(qi)。

五、离(li)子陶瓷

离子陶瓷是指在一定条件（温度、压力）下具有电子（或空穴）电导(dao)或离子电导(dao)特性的(de)陶瓷，主要包括(kuo)阳离(li)(li)子(zi)(zi)导(dao)体(ti)(ti)陶瓷(ci)，主要包括银离(li)(li)子(zi)(zi)导(dao)体(ti)(ti)、钠离(li)(li)子(zi)(zi)导(dao)体(ti)(ti)、铜离(li)(li)子(zi)(zi)导(dao)体(ti)(ti)，锂离(li)(li)子(zi)(zi)导(dao)体(ti)(ti)等，以及(ji)阴离子(zi)导(dao)(dao)体(ti)陶(tao)瓷，主要包(bao)括(kuo)氧离子(zi)导(dao)(dao)体(ti)，氟离子(zi)导(dao)(dao)体(ti)，它(ta)们的主要用途有：

①制作(zuo)固体电解质电池(chi)(chi)(chi)(chi)，如锂碘、钠硫(liu)电池(chi)(chi)(chi)(chi)。锂碘电池(chi)(chi)(chi)(chi)用作(zuo)心脏起搏(bo)器的(de)电源(yuan)，钠硫(liu)电池(chi)(chi)(chi)(chi)用作(zuo)车辆(liang)的(de)驱动能源(yuan)或(huo)大电站的(de)贮(zhu)能装置。

②制作离(li)子(zi)选择(ze)电极，如(ru)用氧化(hua)锆制作氧分析仪(yi)的探头(tou),可直接测定熔融钢(gang)液中氧(yang)的(de)浓度。β-氧化(hua)铝制(zhi)作钠(na)离子选择电极(ji)，可(ke)测定合(he)金中(zhong)的钠(na)含量。此外，还(hai)可(ke)用来提纯金属(shu)钠(na)或制(zhi)备氢和氧等。

③制作压(ya)敏(min)、气敏(min)、湿敏(min)等敏(min)感元件及其他电化学器件。

④制作(zuo)高温发热体或磁流体发电中的高温电极或导电材料等。

总结(jie)

总而(er)言之(zhi)，在通(tong)信、计算机、电(dian)(dian)(dian)子仪表、家用电(dian)(dian)(dian)器和数字电(dian)(dian)(dian)路技(ji)术(shu)等市(shi)场的(de)带动下，电(dian)(dian)(dian)子陶(tao)瓷元(yuan)器件的(de)需(xu)求正稳步上升。不过电(dian)(dian)(dian)子陶(tao)瓷是(shi)一个巨大(da)的(de)细分(fen)领域，仅(jin)凭只言片(pian)语很难概括完全(quan)，最好的(de)了解方式还(hai)是(shi)自己亲眼看看。

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