Bagaimanakah seramik digunakan dalam elektronik?
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, mendapat manfaat daripada pempopularan dan pembangunan komunikasi, komputer, meter elektronik, peralatan rumah tangga dan teknologi litar digital, permintaan pasaran untuk komponen seramik elektronik semakin meningkat. Pada 2014, pasaran seramik elektronik global bernilai AS$20.59 bilion dan dijangka mencecah AS$134.6 bilion pada 2024.
Seramik elektronik mempunyai sifat yang sangat baik seperti rintangan suhu tinggi, pelesapan haba yang baik, kebolehpercayaan yang tinggi, dan ringan. Mereka mempunyai kelebihan yang tiada tandingan bahan tradisional. Seramik elektronik telah menjadi bahan asas yang sangat diperlukan untuk pembuatan komponen elektronik.
Seramik elektronik boleh dibahagikan kepada lima kategori mengikut fungsi dan kegunaannya: seramik penebat, seramik kapasitor, seramik feroelektrik, seramik semikonduktor dan seramik ion.
Seramik peranti penebat
Seramik elektronik mempunyai sifat penebat elektrik yang sangat baik dan digunakan sebagai seramik elektronik untuk bahagian struktur, substrat dan selongsong dalam peralatan dan peranti elektronik. Seramik peranti penebat termasuk pelbagai penebat, gelendong gegelung, pemegang tiub elektronik, suis jalur, kurungan sokongan kapasitor, substrat litar bersepadu dan cengkerang pembungkusan, dsb.
Keperluan asas untuk jenis seramik elektronik ini ialah pemalar dielektrik rendah, tan kehilangan dielektrik rendah, kerintangan penebat tinggi, kekuatan pecahan tinggi, dan ciri suhu dan frekuensi dielektrik yang baik. Di samping itu, kekuatan mekanikal yang lebih tinggi dan kestabilan kimia juga diperlukan.
Seramik kapasitor
Seramik elektronik boleh digunakan sebagai bahan dielektrik untuk kapasitor. Mengikut bahan seramik yang berbeza, kapasitor seramik boleh dibahagikan kepada kapasitor seramik frekuensi rendah dan kapasitor seramik frekuensi tinggi. Dikelaskan mengikut struktur, ia boleh dibahagikan kepada kapasitor wafer, kapasitor tiub, kapasitor segi empat tepat, kapasitor cip, kapasitor teras melalui, dsb.
Seramik Ferroelektrik
Menggunakan sifat piezoelektriknya boleh dijadikan peranti piezoelektrik, yang merupakan aplikasi utama seramik ferroelektrik, jadi seramik ferroelektrik sering dipanggil seramik piezoelektrik.
Sifat piroelektrik seramik feroelektrik boleh digunakan untuk membuat pengesan inframerah, yang mempunyai aplikasi penting dalam pengukuran suhu, kawalan suhu, pengukuran jauh, penderiaan jauh, dan juga biologi dan perubatan. Seramik piroelektrik biasa termasuk titanat plumbum (PbTiO3) dan sebagainya.
Menggunakan kesan elektro-optik yang kuat PLZT seramik feroelektrik telus, peranti baharu seperti modulator laser, paparan fotoelektrik, penyimpanan maklumat optik, suis optik, penderia fotoelektrik, penyimpanan dan paparan imej, serta cermin mata pelindung sinaran laser atau nuklear boleh dibuat.
Seramik Semikonduktor
Seramik elektronik dengan butiran kristal semikonduktor dan sempadan butiran penebat (atau semikonduktor) melalui langkah semikonduktorisasi, dengan itu mempersembahkan halangan antara muka yang kuat dan ciri semikonduktor lain.
Terdapat banyak jenis seramik semikonduktor, termasuk pelbagai termistor pekali suhu negatif yang dibuat daripada sifat butiran kristal dalam seramik semikonduktor; kapasitor semikonduktor yang diperbuat daripada sifat sempadan bijian, varistor ZnO, dan siri BaTiO3 termistor pekali suhu positif Perintang, sel suria CdS/Cu2S; dan pelbagai perintang sensitif kelembapan seramik dan perintang sensitif gas yang diperbuat daripada sifat permukaan.
Seramik ionik
Seramik elektronik dengan kekonduksian ion cepat. Ia mempunyai ciri-ciri penghantaran cepat ion positif. Wakil tipikal ialah porselin β-Al2O3. Kekonduksian ionik seramik jenis ini boleh mencapai 0.1/(ohm·cm) pada 300 ℃, yang boleh digunakan untuk membuat bateri pepejal yang lebih menjimatkan dengan nisbah tenaga yang tinggi, dan juga boleh membuat kapasitor nyahcas perlahan dengan ketumpatan simpanan tenaga yang tinggi. Ia adalah bahan yang membantu menyelesaikan masalah tenaga.
