第八章 陶瓷的导电
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7
信息功能陶瓷材料—— 信息技术的重大需求
8
利用铁电陶瓷高介电常数制造 高比容多层陶瓷电容器
9
微波介质陶瓷
谐振器件
介质波导
微波天线
微波滤波器 介质基片 介质电容器
10
多层压电陶瓷变压器及应用 (升压型)
11
MPCT用于笔记本电脑的液晶显示屏
多层压电陶瓷变压器
(降压型)
输入
输出
输入
接地
外形尺寸： 25mm X 9mm，输入电压 220VAC，输出电压 510V
输入
发生器
发生器
输出
输入
12
新型压电驱动器及超声波电机
摇头压电电机 中空压电电机 二维微动台 超声电机驱动系统 微型压电电机
行波压电电机 直线压电驱动器 中空压电电机
单向压电电13机
透明铁电陶瓷的极化反转特性在电光 方面的应用
47
• 高温超导薄膜的制备方法： • 磁控溅射法
YBCO薄膜, Tc ＝ 90K，Jc = 5~6 MA/cm2
• 脉冲激光沉积法
在STO单晶基片上原位外延YBCO薄膜，Tc = 92~93K, Jc = 6 MA/cm2
• 分子束外延（MBE）法 • 化学气相沉积（CVD）
48
二、超导体的宏观性质和研究动态
第八章 陶瓷的导电
1
按功能，材料分为结构材料和功能材料两大类。 ❖ 一种材料主要利用其力学功能时，这种材料被称为 结构材料。 ❖ 如果主要利用其非力学性能时，则被称为功能材料。
力学性能通常指强度、塑性、韧性、蠕变、弹性、硬度等； 而非力学性能主要指声、电、光、磁、热和化学等。
2
功能陶瓷概述
1 功能陶瓷的定义与分类 2 功能陶瓷的应用 3 功能陶瓷的发展趋势
29
二、 绝缘陶瓷的性能与特征
固体的导电能力是由他们的能带结 构和价电子的填充情况决定的。
很宽的禁带把满带和空带隔开，价 电子不能从满带上被激发到空带上形成电 流，称为绝缘体。
30
• 陶瓷存在电子式载流子和离子式载流子。 其中离子式载流子占主要影响。 离子电导率受离子的荷电量和扩散系数 的影响。荷电量和体积越小越容易扩散， 因此碱离子影响比较大。
40
4．一类 二类超导体
GLAG理论金兹堡和阿布里柯索夫
获2003年诺贝尔物理学奖
阿 布
5．约瑟夫森效应 1962年 约瑟夫森
金 兹
（英）
堡
里 柯 索
约瑟夫森 贾埃弗（挪威）
夫
1973年 获诺贝尔物理学奖
6．1985年前的超导转变温度 单质Nb 9.3K 化合物材料Nb3Ge 23.2K 液氦温区 低温超导体
➢ 据功能陶瓷的能量转换和耦合特性：可制备压电、光电、 热电、磁电和铁电等陶瓷
➢ 据对外场的敏感效应：可制备热敏、气敏、湿敏、压敏、 磁敏、电压敏和光敏等敏感陶瓷
5
• 按形态可分为： • 粉体、块体、厚膜、薄膜、纤维、复合
等 • 按结晶状态分： • 非晶态、多晶体、单晶
6
二、 功能陶瓷的应用
• 功能陶瓷是电子信息、集成电路、计算机、通讯广播、 自动控制、航空航天、海洋探测、激光技术、精密仪 器、汽车、能源、核技术和生物医学等近代高技术领 域的关键材料.
• 除多晶陶瓷外，近年来又发展了单晶绝缘陶瓷， 如人工合成云母、人造蓝宝石、尖晶石及石英 等。
32
绝
缘
1、普通电瓷
子
天然黏土+长石+石英 1250-1320C烧结
用于高压，电阻….等的绝缘。
2、氧化铝瓷，镁质瓷 电子元器件和电路中基体、外壳、固定件，又称 为装置瓷。
Al2O3 MgO-Al2O3-SiO2
7．高温超导材料发现 LaBaCuO 氧化物陶瓷材料 30 K 1986年 缪勒（瑞士） 贝德诺兹（德） 1987年 缪勒 贝德诺兹 获诺贝尔物理学奖
8．华人超导物理学家 赵忠贤（中） 朱经武（美） 发现YBaCuO 90K 液氮温区 高温超导体
9.高温超导材料 铋系 110K 铊系 125K 汞系 134K（常压） 164K（高压）
24
25
• (5)功能陶瓷的低维化和集成化--纳米颗粒、纤维、薄膜和 厚膜
微电子机械系统 (MEMs)
铁电存Leabharlann Baidu器 (FRAM)
3 X 3 Array on one
3”Wafer
26
8. 1 绝缘陶瓷
一、 精密绝缘陶瓷在近代电子技术中的作用
绝缘材料在电气电路或电子电路中所起的 作用主要是根据电路设计要求将导体物理隔离， 以防电流在它们之间流动而破坏电路的正常运 行。此外，绝缘材料还起着导体的机械支持、 散热及电路环境保护等作用。
一般将能起上述作用的陶瓷称为绝缘陶瓷。
27
根据室温电阻率ρ的大小，材料可分为 超导体ρ→0 Ωcm 、 导体ρ≤10-2Ωcm 半导体ρ=10-2Ωcm…109 Ωcm 和绝缘体ρ ≥ 109 Ωcm
28
绝缘陶瓷，它必须具备如下性能: • 体积电阻率ρ ≥ 1012 Ωcm • 相对介电常数ε ≤30 • 损耗因子≤0.001 • 介电强度≥ 5.0KV/mm
46
超导陶瓷可以用一般陶瓷工艺制造，例如制备Y－Ba－Cu －O的工艺是：
以Y2O3、BaCO3、CuO为原料，混合后在900℃煅烧合成， 再粉碎，就得到超导体。烧结在950℃进行，流动氧气气氛。烧 结后在500 ~ 600℃氧气气氛中退火。
也可以用化学沉淀法和其他方法制造。共沉淀法是在Y、Ba、 Cu的硝酸盐溶液中，加入草酸溶液，形成草酸盐共沉淀析出。再 在850℃煅烧得到超导体粉末。
• 复合材料有许多结构方面的自由度,如体积分量、结合方式、结 合的对称性、结合的周期性、以及复合线度等,调整结构自由度 可大幅度该变材料性能.
• 复合材料主要通过加和效应和乘积效应影响材料的性能. • 如:压电复合材料 • 如:铁氧体与铁电体复合陶瓷表现出磁电效应
22
(3)功能陶瓷的机敏化和智能化 • 机敏陶瓷(Smart ceramics)---兼具传感功能和执行功
表征超导体性质的参数有很多，但主要的参数如下：
1、零电阻，即超导电性； 2、完全抗磁性； 3、临界温度； 4、临界磁场强度； 5、临界电流密度。
49
目前超导体的研究动态如下： 1、进一步提高转变温度TC 争取实现室温超导； 2、建立高温超导的微观机制和统一的超导微观机制； 3、材料和器件的实用化。
为了解决这个问题，人们在电极表面涂覆各种导电材料， 如铝、钼、镍，铬及其各种合金。但是，所有这些金属材料， 在钠—硫电池中都缺乏足够的稳定性。
后来将发明的这种导电陶瓷材料，涂覆于电极表面。因为 这种材料不仅具有良好的抗腐蚀性能，而且具有足够的导电性 能，所以较好地解决了上述的问题。
37
8. 3 超导陶瓷
45
清华近大学应用超导研究中心成功研制成340米铋系高温 超导导线。这是我国目前高温超导长导线的最新记录，标志着 我国已掌握了处于世界先进水平的超导线材产业化技术。
此次研制成功的高温超导导线为３７芯，长３４０米、宽 ３．４３毫米，厚０．１５毫米，截面面积为０．５１平方毫 米。在零外磁场下导线的临界电流大于２５安培，工程临界电 流密度达每平方厘米５０００安培（测试温度为零下１９６摄 氏度）。相比其它使用纯银包缚的导线，这种导线由于使用了 银合金，其机械强度更高。导线表面均匀涂有绝缘物质，无气 泡等缺陷，具有较好的使用性能。这表明此长导线的综合性能 已达到世界先进水平。
50
目前几个主要高温超导材料体系的Tc
• 体系
• YBa2Cu3Oy • Bi2Sr2Ca2Cu3Oy • Tl2Ba2Ca2Cu3Oy • IxC6o • (Icl)xC60 • SrCuO2 • HgBa2Ca2Cu3Oy
光开关 光调制 图象存储
14
利用电阻非线性制造敏感元件
15
三、功能陶瓷的发展趋势
(1) 表面组装技术(SMT)推动功能陶瓷元件片式化 • 功能陶瓷是新型电子元器件的基础－－多层陶瓷技术 • 功能陶瓷复合器件是采用多层陶瓷共烧技术，将多种
功能陶瓷材料，如介电陶瓷、磁性材料或电阻材料， 与金属内电极，按一定电路模式集成共烧形成一体化
能于一体 • 智能陶瓷(Intelligent ceramics)---自诊断、自调节、
自恢复…
23
• (4)功能陶瓷的高频化---微波介质陶瓷与现代通信技术 近代通信技术的关键基础材料近代通信技术的关键基
础材料器件器件：微波介质谐振器，介质滤波器，介质振 荡器，微波电容器
应用：火箭、雷达、移动电话、 卫星直播电视材料 材料：高介，低损耗，高Q值， 小的温度系数
10．高温超导研究 典型结构 La系 Y系 Bi系 Tl系
1998年7月，北京有研总院与其他单位共同研制成功中国 第一根一米长一千安培铋系高温超导直流输电模型电缆。这项 成果被两院院士列为当年中国十大科技进展。此次研制成功的 高温超导带材长一百一十六米，宽三点六毫米，厚为零点二八 毫米，以螺旋管方式缠绕，用四引线法全长度测量，七十七Ｋ 液氮温度（零下一百九十六摄氏度）自场下临界电流达十二点 七安培，各项技术指标均达到国内领先水平。
3
一、功能陶瓷的定义与分类
• 功能陶瓷是指以电、磁、光、声、热、力、化学和生 物等信息的检测、转换、耦合、传输及存储等功能为 主要特征的介质材料。
4
• 特点：成分可控性、结构宽容性、性能多样性、应用 广泛性
➢ 据功能陶瓷组成、结构的易调性和可靠性：可制备超高 绝缘性、绝缘性、半导性、导电性和超导电性陶瓷
34
8. 2 导 电 陶 瓷
在一定条件下具有电子（或空穴）电导或离子电导 的陶瓷材料。前者如某些氧化物或碳化物（如碳化硅） 半导体，后者如氧化锆、铬酸镧、β-Al2O3等固体电解 质陶瓷。可用于燃料电池、陶瓷高温发热体、钠硫电池 等。
35
氧化锆陶瓷是一种耐高温、抗氧化的复合氧化物，是在纯 氧化锆中加进１０％的氧化镱制成的导电陶瓷。它能象金属那 样把电能转变成热能，并能发光。
结构的陶瓷元器件.
16
多层陶瓷技术
端电极
内电极
介电材料
17
多层片式电感(MLCI)示意图
内电极 磁性（介电）
18
多层压电陶瓷变压器
19
高性能片式电子元件
片式电容 片式电感
片式天线
片式电阻
片式变压器
片式滤波器
片式驱动器
片式换能器
片式压敏电阻 片式热敏电阻
21
(2)功能陶瓷的多功能化、复合化---复合功能陶瓷材 料
33
3、氮化硅瓷基片
集成电路基片材料的要求是：高电阻率，导热性好， 热膨胀系数小，耐热处理和化学处理。
氮化硅瓷基片具有高强度、热膨胀系数与硅材料匹 配、介电常数小、热导率高 。烧结温度1700C
4、氮化硼瓷基片(BN)
最突出的优点是高热导率与低电导率。
5、金刚石薄膜
金刚石是自然界中硬度最高的材料，同时又具有极 高的弹性模量。金刚石的热导率是所有已知物质中最高 的，室温下(300K)，金刚石的热导率是铜的5倍，液氮温 度下(77K)，金刚石的热导率则是铜的25倍。金刚石是一 种禁带很宽的材料，因而非掺杂的本征金刚石是极好的 电绝缘体。
把导电陶瓷做成圆棒，作为在高温氧化中的发热元件，是 再好不过的材料了。导电陶瓷在空气中十分稳定，不与氧发生 反应，最高的发热温度高达2000℃以上，而且可以长时间使用， 寿命超过1000小时以上。因此，导电陶瓷已成为现代冶金、陶 瓷、玻璃工业中广泛采用的高温发热体。
36
钠—硫电池的金属电极容易发生腐蚀，尤其在高温条件下 更是如此。腐蚀作用是多种多样的，除因电极腐蚀而减少导电 能力外，还可能在电极表面形成一种增加接触电阻的表面层， 最终导致电池工作性能变坏，寿命缩短。
38
一、超导发展简史
1．低温的获得 气体的液化 氢气的液化 1898年 杜瓦 （英） 氦的液化 1908年 昂尼斯（荷兰）
2．超导的发现 1911年 昂尼斯（荷兰） 1913年获诺贝尔物理学奖 转变温度 临界磁场 临界电流
3．迈斯纳效应 1933年 迈斯纳和奥森菲 尔德（德）
观察迈斯纳效应的磁悬浮试验 在锡盘上放一条永久磁铁，当温度低于锡的 转变温度时，小磁铁会离开锡盘飘然升起， 升至一定距离后，便悬空不动了，这是由于 磁铁的磁力线不能穿过超导体，在锡盘感应 出持续电流的磁场，与磁铁之间产生了排斥 力，磁体越远离锡盘，斥力越小，当斥力减 弱到与磁铁的重力相平衡时，就悬浮不动了。
• 另外绝缘性还受显微组织的影响，晶粒 和气孔影响不大，主要晶界相。
31
三、 常用绝缘陶瓷材料及其性能
• 绝缘陶瓷材料的分类方法很多，若按化学组成 分类测可分为氧化物系和非氧化物系两大类。 氧化物系绝缘陶瓷已得到广泛应用，而非氧化 物系绝缘陶瓷是70年代才发展起来的，目前应 用的主要有氮化物陶瓷，如Si3N4、BN、A1N 等。
信息功能陶瓷材料—— 信息技术的重大需求
8
利用铁电陶瓷高介电常数制造 高比容多层陶瓷电容器
9
微波介质陶瓷
谐振器件
介质波导
微波天线
微波滤波器 介质基片 介质电容器
10
多层压电陶瓷变压器及应用 (升压型)
11
MPCT用于笔记本电脑的液晶显示屏
多层压电陶瓷变压器
(降压型)
输入
输出
输入
接地
外形尺寸： 25mm X 9mm，输入电压 220VAC，输出电压 510V
输入
发生器
发生器
输出
输入
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新型压电驱动器及超声波电机
摇头压电电机 中空压电电机 二维微动台 超声电机驱动系统 微型压电电机
行波压电电机 直线压电驱动器 中空压电电机
单向压电电13机
透明铁电陶瓷的极化反转特性在电光 方面的应用
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• 高温超导薄膜的制备方法： • 磁控溅射法
YBCO薄膜, Tc ＝ 90K，Jc = 5~6 MA/cm2
• 脉冲激光沉积法
在STO单晶基片上原位外延YBCO薄膜，Tc = 92~93K, Jc = 6 MA/cm2
• 分子束外延（MBE）法 • 化学气相沉积（CVD）
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二、超导体的宏观性质和研究动态
第八章 陶瓷的导电
1
按功能，材料分为结构材料和功能材料两大类。 ❖ 一种材料主要利用其力学功能时，这种材料被称为 结构材料。 ❖ 如果主要利用其非力学性能时，则被称为功能材料。
力学性能通常指强度、塑性、韧性、蠕变、弹性、硬度等； 而非力学性能主要指声、电、光、磁、热和化学等。
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功能陶瓷概述
1 功能陶瓷的定义与分类 2 功能陶瓷的应用 3 功能陶瓷的发展趋势
29
二、 绝缘陶瓷的性能与特征
固体的导电能力是由他们的能带结 构和价电子的填充情况决定的。
很宽的禁带把满带和空带隔开，价 电子不能从满带上被激发到空带上形成电 流，称为绝缘体。
30
• 陶瓷存在电子式载流子和离子式载流子。 其中离子式载流子占主要影响。 离子电导率受离子的荷电量和扩散系数 的影响。荷电量和体积越小越容易扩散， 因此碱离子影响比较大。
40
4．一类 二类超导体
GLAG理论金兹堡和阿布里柯索夫
获2003年诺贝尔物理学奖
阿 布
5．约瑟夫森效应 1962年 约瑟夫森
金 兹
（英）
堡
里 柯 索
约瑟夫森 贾埃弗（挪威）
夫
1973年 获诺贝尔物理学奖
6．1985年前的超导转变温度 单质Nb 9.3K 化合物材料Nb3Ge 23.2K 液氦温区 低温超导体
➢ 据功能陶瓷的能量转换和耦合特性：可制备压电、光电、 热电、磁电和铁电等陶瓷
➢ 据对外场的敏感效应：可制备热敏、气敏、湿敏、压敏、 磁敏、电压敏和光敏等敏感陶瓷
5
• 按形态可分为： • 粉体、块体、厚膜、薄膜、纤维、复合
等 • 按结晶状态分： • 非晶态、多晶体、单晶
6
二、 功能陶瓷的应用
• 功能陶瓷是电子信息、集成电路、计算机、通讯广播、 自动控制、航空航天、海洋探测、激光技术、精密仪 器、汽车、能源、核技术和生物医学等近代高技术领 域的关键材料.
• 除多晶陶瓷外，近年来又发展了单晶绝缘陶瓷， 如人工合成云母、人造蓝宝石、尖晶石及石英 等。
32
绝
缘
1、普通电瓷
子
天然黏土+长石+石英 1250-1320C烧结
用于高压，电阻….等的绝缘。
2、氧化铝瓷，镁质瓷 电子元器件和电路中基体、外壳、固定件，又称 为装置瓷。
Al2O3 MgO-Al2O3-SiO2
7．高温超导材料发现 LaBaCuO 氧化物陶瓷材料 30 K 1986年 缪勒（瑞士） 贝德诺兹（德） 1987年 缪勒 贝德诺兹 获诺贝尔物理学奖
8．华人超导物理学家 赵忠贤（中） 朱经武（美） 发现YBaCuO 90K 液氮温区 高温超导体
9.高温超导材料 铋系 110K 铊系 125K 汞系 134K（常压） 164K（高压）
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• (5)功能陶瓷的低维化和集成化--纳米颗粒、纤维、薄膜和 厚膜
微电子机械系统 (MEMs)
铁电存Leabharlann Baidu器 (FRAM)
3 X 3 Array on one
3”Wafer
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8. 1 绝缘陶瓷
一、 精密绝缘陶瓷在近代电子技术中的作用
绝缘材料在电气电路或电子电路中所起的 作用主要是根据电路设计要求将导体物理隔离， 以防电流在它们之间流动而破坏电路的正常运 行。此外，绝缘材料还起着导体的机械支持、 散热及电路环境保护等作用。
一般将能起上述作用的陶瓷称为绝缘陶瓷。
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根据室温电阻率ρ的大小，材料可分为 超导体ρ→0 Ωcm 、 导体ρ≤10-2Ωcm 半导体ρ=10-2Ωcm…109 Ωcm 和绝缘体ρ ≥ 109 Ωcm
28
绝缘陶瓷，它必须具备如下性能: • 体积电阻率ρ ≥ 1012 Ωcm • 相对介电常数ε ≤30 • 损耗因子≤0.001 • 介电强度≥ 5.0KV/mm
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超导陶瓷可以用一般陶瓷工艺制造，例如制备Y－Ba－Cu －O的工艺是：
以Y2O3、BaCO3、CuO为原料，混合后在900℃煅烧合成， 再粉碎，就得到超导体。烧结在950℃进行，流动氧气气氛。烧 结后在500 ~ 600℃氧气气氛中退火。
也可以用化学沉淀法和其他方法制造。共沉淀法是在Y、Ba、 Cu的硝酸盐溶液中，加入草酸溶液，形成草酸盐共沉淀析出。再 在850℃煅烧得到超导体粉末。
• 复合材料有许多结构方面的自由度,如体积分量、结合方式、结 合的对称性、结合的周期性、以及复合线度等,调整结构自由度 可大幅度该变材料性能.
• 复合材料主要通过加和效应和乘积效应影响材料的性能. • 如:压电复合材料 • 如:铁氧体与铁电体复合陶瓷表现出磁电效应
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(3)功能陶瓷的机敏化和智能化 • 机敏陶瓷(Smart ceramics)---兼具传感功能和执行功
表征超导体性质的参数有很多，但主要的参数如下：
1、零电阻，即超导电性； 2、完全抗磁性； 3、临界温度； 4、临界磁场强度； 5、临界电流密度。
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目前超导体的研究动态如下： 1、进一步提高转变温度TC 争取实现室温超导； 2、建立高温超导的微观机制和统一的超导微观机制； 3、材料和器件的实用化。
为了解决这个问题，人们在电极表面涂覆各种导电材料， 如铝、钼、镍，铬及其各种合金。但是，所有这些金属材料， 在钠—硫电池中都缺乏足够的稳定性。
后来将发明的这种导电陶瓷材料，涂覆于电极表面。因为 这种材料不仅具有良好的抗腐蚀性能，而且具有足够的导电性 能，所以较好地解决了上述的问题。
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8. 3 超导陶瓷
45
清华近大学应用超导研究中心成功研制成340米铋系高温 超导导线。这是我国目前高温超导长导线的最新记录，标志着 我国已掌握了处于世界先进水平的超导线材产业化技术。
此次研制成功的高温超导导线为３７芯，长３４０米、宽 ３．４３毫米，厚０．１５毫米，截面面积为０．５１平方毫 米。在零外磁场下导线的临界电流大于２５安培，工程临界电 流密度达每平方厘米５０００安培（测试温度为零下１９６摄 氏度）。相比其它使用纯银包缚的导线，这种导线由于使用了 银合金，其机械强度更高。导线表面均匀涂有绝缘物质，无气 泡等缺陷，具有较好的使用性能。这表明此长导线的综合性能 已达到世界先进水平。
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目前几个主要高温超导材料体系的Tc
• 体系
• YBa2Cu3Oy • Bi2Sr2Ca2Cu3Oy • Tl2Ba2Ca2Cu3Oy • IxC6o • (Icl)xC60 • SrCuO2 • HgBa2Ca2Cu3Oy
光开关 光调制 图象存储
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利用电阻非线性制造敏感元件
15
三、功能陶瓷的发展趋势
(1) 表面组装技术(SMT)推动功能陶瓷元件片式化 • 功能陶瓷是新型电子元器件的基础－－多层陶瓷技术 • 功能陶瓷复合器件是采用多层陶瓷共烧技术，将多种
功能陶瓷材料，如介电陶瓷、磁性材料或电阻材料， 与金属内电极，按一定电路模式集成共烧形成一体化
能于一体 • 智能陶瓷(Intelligent ceramics)---自诊断、自调节、
自恢复…
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• (4)功能陶瓷的高频化---微波介质陶瓷与现代通信技术 近代通信技术的关键基础材料近代通信技术的关键基
础材料器件器件：微波介质谐振器，介质滤波器，介质振 荡器，微波电容器
应用：火箭、雷达、移动电话、 卫星直播电视材料 材料：高介，低损耗，高Q值， 小的温度系数
10．高温超导研究 典型结构 La系 Y系 Bi系 Tl系
1998年7月，北京有研总院与其他单位共同研制成功中国 第一根一米长一千安培铋系高温超导直流输电模型电缆。这项 成果被两院院士列为当年中国十大科技进展。此次研制成功的 高温超导带材长一百一十六米，宽三点六毫米，厚为零点二八 毫米，以螺旋管方式缠绕，用四引线法全长度测量，七十七Ｋ 液氮温度（零下一百九十六摄氏度）自场下临界电流达十二点 七安培，各项技术指标均达到国内领先水平。
3
一、功能陶瓷的定义与分类
• 功能陶瓷是指以电、磁、光、声、热、力、化学和生 物等信息的检测、转换、耦合、传输及存储等功能为 主要特征的介质材料。
4
• 特点：成分可控性、结构宽容性、性能多样性、应用 广泛性
➢ 据功能陶瓷组成、结构的易调性和可靠性：可制备超高 绝缘性、绝缘性、半导性、导电性和超导电性陶瓷
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8. 2 导 电 陶 瓷
在一定条件下具有电子（或空穴）电导或离子电导 的陶瓷材料。前者如某些氧化物或碳化物（如碳化硅） 半导体，后者如氧化锆、铬酸镧、β-Al2O3等固体电解 质陶瓷。可用于燃料电池、陶瓷高温发热体、钠硫电池 等。
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氧化锆陶瓷是一种耐高温、抗氧化的复合氧化物，是在纯 氧化锆中加进１０％的氧化镱制成的导电陶瓷。它能象金属那 样把电能转变成热能，并能发光。
结构的陶瓷元器件.
16
多层陶瓷技术
端电极
内电极
介电材料
17
多层片式电感(MLCI)示意图
内电极 磁性（介电）
18
多层压电陶瓷变压器
19
高性能片式电子元件
片式电容 片式电感
片式天线
片式电阻
片式变压器
片式滤波器
片式驱动器
片式换能器
片式压敏电阻 片式热敏电阻
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(2)功能陶瓷的多功能化、复合化---复合功能陶瓷材 料
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3、氮化硅瓷基片
集成电路基片材料的要求是：高电阻率，导热性好， 热膨胀系数小，耐热处理和化学处理。
氮化硅瓷基片具有高强度、热膨胀系数与硅材料匹 配、介电常数小、热导率高 。烧结温度1700C
4、氮化硼瓷基片(BN)
最突出的优点是高热导率与低电导率。
5、金刚石薄膜
金刚石是自然界中硬度最高的材料，同时又具有极 高的弹性模量。金刚石的热导率是所有已知物质中最高 的，室温下(300K)，金刚石的热导率是铜的5倍，液氮温 度下(77K)，金刚石的热导率则是铜的25倍。金刚石是一 种禁带很宽的材料，因而非掺杂的本征金刚石是极好的 电绝缘体。
把导电陶瓷做成圆棒，作为在高温氧化中的发热元件，是 再好不过的材料了。导电陶瓷在空气中十分稳定，不与氧发生 反应，最高的发热温度高达2000℃以上，而且可以长时间使用， 寿命超过1000小时以上。因此，导电陶瓷已成为现代冶金、陶 瓷、玻璃工业中广泛采用的高温发热体。
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钠—硫电池的金属电极容易发生腐蚀，尤其在高温条件下 更是如此。腐蚀作用是多种多样的，除因电极腐蚀而减少导电 能力外，还可能在电极表面形成一种增加接触电阻的表面层， 最终导致电池工作性能变坏，寿命缩短。
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一、超导发展简史
1．低温的获得 气体的液化 氢气的液化 1898年 杜瓦 （英） 氦的液化 1908年 昂尼斯（荷兰）
2．超导的发现 1911年 昂尼斯（荷兰） 1913年获诺贝尔物理学奖 转变温度 临界磁场 临界电流
3．迈斯纳效应 1933年 迈斯纳和奥森菲 尔德（德）
观察迈斯纳效应的磁悬浮试验 在锡盘上放一条永久磁铁，当温度低于锡的 转变温度时，小磁铁会离开锡盘飘然升起， 升至一定距离后，便悬空不动了，这是由于 磁铁的磁力线不能穿过超导体，在锡盘感应 出持续电流的磁场，与磁铁之间产生了排斥 力，磁体越远离锡盘，斥力越小，当斥力减 弱到与磁铁的重力相平衡时，就悬浮不动了。
• 另外绝缘性还受显微组织的影响，晶粒 和气孔影响不大，主要晶界相。
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三、 常用绝缘陶瓷材料及其性能
• 绝缘陶瓷材料的分类方法很多，若按化学组成 分类测可分为氧化物系和非氧化物系两大类。 氧化物系绝缘陶瓷已得到广泛应用，而非氧化 物系绝缘陶瓷是70年代才发展起来的，目前应 用的主要有氮化物陶瓷，如Si3N4、BN、A1N 等。