Raadiokeraamika
Raadiokeraamilisi materjale käsutatakse kõrgsagedusväljades töötavate raadioisolaatorite, poolikehade ja teiste toodete valmistamiseks (joon. 10.8). Nende toodete valmistamiseks ei kasutata elektrotehnilist portselani, kuna sel materjalil on kõrgetel sagedustel ja eriti kõrgetel temperatuuridel suur dielektriline kadu.
Raadioportselan kujutab endast parandatud elektroportselani, milles põldpagu on asendatud baariumkarbonaadiga (BaCOa). See komponent võimaldab dielektrilisi kadusid portselanis vähendada ja saada rahuldavate elektriliste omadustega kõrgsagedusmaterjali.
Ultraportselanil on paremad elektrilised ja mehaanilised omadused. Sellest valmistatakse väikeste ja keskmiste mõõtmetega detaile.
Väikese mahu kahanemisega raadiokeraamilised materjalid on steatiidid. Steatiitide lähtemassid valmistatakse talgi (3MgO, 4SiÜ2 HbO) ja baarium- või kaltsiumoksiidi jt. baasil.
Keraamilised kondensaatorimaterjalid erinevad keraamilistest installatsioonimaterjalidest suurema dielektrilise läbitavuse poolest. See vajalik omadus võimaldab toota väikese gabariidiga kondensaatoreid. Peale selle on enamiku mainitud materjalide dielektrilise läbitavuse temperatuuritegur negatiivne.
Keraamiliste kondensaatorimaterjalide peamine komponent on titaanoksiid (TiO2).
Keraamiliste kondensaatorimaterjalide põhiomadused on tabelis 10.1.
Kristallilises modifikatsioonis on titaanoksiidil dielektriline läbitavus väga suur - s = ... 1700. Sellistest materjalidest valmistatakse kõrgsageduskondensaatoreid kõrgetele pingetele, kuna nende dielektriliste kadude kaonurga tangens on väike (tan 5 = 4.. .6 • l O"4) ja elektriline tugevus suhteliselt suur (E|ä = 10... 15 kV/mm).
Termostabiilsete ja madalapingeliste keraamiliste kondensaatorite tootmisel käsutatakse ka tinaoksiidi (SnÜ2) ja teiste metallide oksiidide (CaO, MgO jt.) liitmisel saadavaid materjale, mida nimetatakse stannaatideks (kaltsiumstannaat CaSnOs, magneesiumstannaat MgSnOa) Keraamilistest stannaatidest valmistatakse kõrge- ja madalapingelisi suure stabiilsusega keraamilisi kondensaatoreid. Tähtis omadus on ka nende vastupidavus temperatuuri järskudele muutustele.
Keraamiliste kondensaatorimaterjalide põhiomadused
|
Materjal |
Kristalliline komponent |
Tihedus g/cm3 |
Painde-tugevus kg/cm3 |
Eritakis-tus pQcm |
Läbitavuss (sagedusel 0,5..5,0 MHz) |
TK,, (sagedusel SMHzja temperatuuril 20..80°C) |
Voolukadu tan ö (sagedusel IMHz) |
E|ä (sagedusel SOHz) kV/mm |
|
Termokond C-LQ |
Kaltsiumstanaal |
4,3 |
1000.. 11 00 |
1012-1013 |
16..18 |
+30.. 1 0'6 |
(4-6).. 1 0"4 |
12..15 |
|
|
(CaSn03) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Termokond T-20 |
Tsirkooniumstann |
4,0 |
900.. 1000 |
10"-1012 |
20..25 |
- 50..20'6 |
(4-6).. 1 0"4 |
10..12 |
|
|
aat (ZrSnO3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Tikond T-80, M-70 |
Rutul (TiO2) |
3,9 |
1200-1500 |
1011-1012 |
70..80 |
-700.. 10"6 |
(4-6).. 1 0"4 |
10.. 12 |
|
TikondT-150,T-3 |
Kaltsiumtitanaat |
3,8 |
1000-1200 |
10"-1012 |
130.. 150 |
-1350.. 10'6 |
(4-6).. 1 0"4 |
10..12 |
|
|
(CaTiO3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Senj etokeraamika |
Baariumtitanaat |
5,5 |
550-600 |
10n-1012 |
1500.. 1700 |
+40% |
(1-2)..10'2 |
2,5..3,0 |
|
T- 1700 |
(BaTiO3) |
|
|
|
|
(-60 kuni +80°C) |
|
|
|
Senj etokeraamika |
SrTiO3jaBaTiO3 |
5,0 |
600-650 |
1010-10H |
3000..4000 |
±(50-70)% |
(1-2)..10'2 |
2,5..3,5 |
|
T-7500 |
tahke lahus |
|
|
|
|
(-60 kuni +80°C-ni) |
|
|
Käsitletud keraamiliste kondensaatorimaterjalide hulgas on tähtsal köhal baariumtitanaat (BaTiOs), mille dielektriline läbitavus toatemperatuuril on e = 1500...1700. Baariumtitanaadi kõrge dielektriline läbitavus on tingitud selles materjalis esinevast intensiivsest spontaansest polarisatsioonist. Eriti suur dielektriline läbitavus on baariumtitanaadil Curie punktis (joon. 6.15), mis tuleneb materjali kristallilise struktuuri muutusest. Keraamilisest baariumtitanaadist valmistatakse kondensaatoreid ainult madalsagedusele või alalispingele, kuna baariumtitanaadi isoleerivad omadused on halvad (vt. tabel 10.1).
Baariumtitanaat on eriline piesoelektriliste omadustega keemiline senjetoelektrik. Selle piesoelektrilisus seisneb selles, et baariumtitanaadist keraamilise plaadikese surumisel tekivad selle vastaskülgedel vastupidiste märkidega elektrilaengud. Baariumtitanaadi piesoelektrilisi omadusi käsutatakse helisalvestamise aparatuuris.
Licensed under the Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike 3.0 License