但是 , 再氧化的时间不宜过长 , 否则可能导致陶瓷内部重新再氧化而使电容器的容量降低 。还原处理的温度为800~1200℃ , 再氧化处理的温度为500~900℃ 。经还原处理后的陶瓷材料 , 绝缘电阻率可降至10~103Ω·cm , 表面层的电阻率低于内部瓷体的电阻率;薄瓷片的电阻率 , 一般比处理条件相同的较厚瓷体的电阻率低一些 。
由于再氧化处理形成的表面绝缘性介质层的厚度比较薄 , 所以尽管其介电常数不一定很高 , 但是经还原再氧化处理后 , 该表面层半导体陶瓷电容器的单位面积容量仍可达0.05~0.06μF/cm2 。(2)晶界层陶瓷电容器晶粒发育比较充分的BaTiO3半导体陶瓷的表面上 , 涂覆适当的金属氧化物(例如CuO或Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等) , 在适当温度下 , 于氧化条件下进行热处理 , 涂覆的氧化物将与BaTiO3形成低共溶液相 , 沿开口气孔和晶界迅速扩散渗透到陶瓷内部 , 在晶界上形成一层薄薄的固溶体绝缘层 。
这种薄薄的固溶体绝缘层的电阻率很高(可达1012~1013Ω·cm) , 尽管陶瓷的晶粒内部仍为半导体 , 但是整个陶瓷体表现为显介电常数高达2×104到8×104的绝缘体介质 。用这种瓷制备的电容器称为晶界层陶瓷电容器(boundarglayerceramiccapacitor) , 简称BL电容器 。高压陶瓷电容器(一)概述随着电子工业的高速发展 , 迫切要求开发击穿电压高、损耗小、体积小、可靠性高的高压陶瓷电容器 。
近20多年来 , 国内外研制成功的高压陶瓷电容器已经广泛应用于电力系统、激光电源、磁带录像机、彩电、电子显微镜、复印机、办公自动化设备、宇航、导弹、航海等方面 。高压陶瓷电容器的瓷料主要有钛酸钡基和钛酸锶基两大类 。钛酸钡基陶瓷材料具有介电系数高、交流耐压特性较好的优点 , 但也有电容变化率随介质温度升高、绝缘电阻下降等缺点 。
钛酸锶晶体的居里温度为-250℃ , 在常温下为立方晶系钙钛矿结构 , 是顺电体 , 不存在自发极化现象 , 在高电压下钛酸锶基陶瓷材料的介电系数变化小 , tgδ及电容变化率小 , 这些优点使其作为高压电容器介质是十分有利的 。(二)制造工艺要点(1)原料要精选影响高压陶瓷电容器质量的因素 , 除瓷料组成外 , 优化工艺制造、严格工艺条件是非常重要的 。
因此 , 对原料既要考虑成本又要注意纯度 , 选择工业纯原料时 , 必须注意原料的适用性 。(2)熔块的制备熔块的制备质量对瓷料的球磨细度和烧成有很大的影响 , 如熔块合成温度偏低 , 则合成不充分 。对后续工艺不利 。如合成料中残存Ca2 , 会阻碍轧膜工艺的进行:如合成温度偏高 , 使熔块过硬 , 会影响球磨效率:研磨介质的杂质引入 , 会降低粉料活性 , 导致瓷件烧成温度提高 。
(3)成型工艺成型时要防止厚度方向压力不均 , 坯体闭口气孔过多 , 若有较大气孔或层裂产生 , 会影响瓷体的抗电强度 。(4)烧成工艺应严格控制烧成制度 , 采取性能优良的控温设备及导热性良好的窑具 。(5)包封包封料的选择、包封工艺的控制以及瓷件表面的清洁处理等对电容器的特性影响很大 。冈此 , 必须选择抗潮性好 , 与瓷体表面密切结合的、抗电强度高的包封料 。
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