瓷介电容器的介质与材料

陶瓷介电电容器常用的陶瓷介质材料有三种：I型电容器陶瓷：其介电常数一般小于100，电性能稳定，基本不随温度、电压和时间的变化而变化。它是一种超稳定、低损耗的电容器介电材料，常用于高频、超高频和极高频场合，具有较高的稳定性和可靠性要求。因为电容器的介电材料是陶器，所以耐热性好，不易老化。陶瓷电容器具有抗酸、碱、盐腐蚀的能力，具有良好的耐腐蚀性能。绝缘性能好，可制成高压电容器。电容小，机械强度低。 陶瓷介电电容器常用的陶瓷介质材料有三种：I型电容器陶瓷：其介电常数一般小于100，电性能稳定，基本不随温度、电压和时间的变化而变化。它是一种超稳定、低损耗的电容器介电材料，常用于高频、超高频和极高频场合，具有较高的稳定性和可靠性要求。 II型电容器陶瓷：其介电常数一般在1000以上，电性能稳定。适用于直、耦合、旁路和清洗、波形电路和中低频场合，可靠性要求高。由于电容器陶族的缘故，它具有较高的介电常数，广泛应用于低容量稳定性和损耗要求的场合。 基于高铁酸盐陶瓷材料的电容器被称为单石陶瓷介电电容器，它是由叠层陶瓷薄膜制成的。由于每一片陶瓷薄膜都很薄，所以它具有容量大、体积小的特点。 陶瓷介电电容器具有以下特性： 因为电容器的介电材料是陶器，所以耐热性好，不易老化。陶瓷电容器具有抗酸、碱、盐腐蚀的能力，具有良好的耐腐蚀性能。低频陶瓷材料的介电常数很大，因此低频陶瓷介电电容器的体积和容量越来越小。绝缘性能好，可制成高压电容器。高频陶瓷材料损耗角与频率的正切关系很小，因此高频电路可以选用高频监测电容器。价格便宜，原料丰富，适合大批量生产。电容小，机械强度低。

半导体陶瓷电容器材料的特性

包覆的氧化物与BaTiO3形成共晶相，并沿开孔和晶界迅速扩散到陶瓷内部，在晶界形成一薄层固溶体绝缘层。虽然陶瓷颗粒仍然是半导体，但整个陶瓷体是一个表观介电常数为2×104～8×104的绝缘体。用这种陶瓷制成的电容器称为边界层陶瓷电容器。高压陶瓷电容器用陶瓷材料有两种：钛酸钡和钛酸锶。钛酸锶的居里温度为-250℃，室温下为立方钙钛矿结构。在高压下，钛酸锶基陶瓷的介电系数变化不大，TGδ和电容的变化率较小。 在晶粒发育良好的BaTiO3半导体陶瓷表面，在BaTiO3半导体陶瓷表面涂覆适当的金属氧化物（如CuO或Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等），并在适当温度下在氧化条件下进行热处理。包覆的氧化物与BaTiO3形成共晶相，并沿开孔和晶界迅速扩散到陶瓷内部，在晶界形成一薄层固溶体绝缘层。薄的固溶体绝缘层的电阻率很高（高达10-1013Ω·cm）。虽然陶瓷颗粒仍然是半导体，但整个陶瓷体是一个表观介电常数为2×104～8×104的绝缘体。用这种陶瓷制成的电容器称为边界层陶瓷电容器（BL电容器）。 高压陶瓷电容器用陶瓷材料有两种：钛酸钡和钛酸锶。钛酸钡基陶瓷具有介电系数高、交流耐压性能好等优点，但也存在电容变化率随介质温度升高而增大、绝缘电阻减小等缺点。钛酸锶的居里温度为-250℃，室温下为立方钙钛矿结构。它是顺电的，不存在自发极化现象。在高压下，钛酸锶基陶瓷的介电系数变化不大，TGδ和电容的变化率较小。