Sifat Elektrik Seramik Teknikal
Bahan seramik teknikal digunakan secara meluas dalam elektronik kuasa, peralatan semikonduktor, sistem automotif dan aplikasi voltan tinggi kerana sifat elektrik seramik teknikalnya yang luar biasa. Tidak seperti logam yang mengalirkan elektrik, kebanyakan seramik canggih menyediakan kuasa elektrik yang sangat baik.
penebat yang digabungkan dengan kestabilan terma dan mekanikal.
Memahami sifat elektrik seramik teknikal adalah penting apabila mereka bentuk komponen untuk pengasingan voltan tinggi, litar frekuensi tinggi dan pembungkusan modul kuasa.
👉 Untuk gambaran keseluruhan bahan seramik yang lebih luas, anda boleh merujuk kepada bahan utama kami Seramik Teknikal halaman.
Sifat Elektrik Teras Seramik Teknikal
Antara semua sifat elektrik seramik teknikal, empat parameter amat penting:
• Kerintangan elektrik
• Kekuatan dielektrik
• Pemalar dielektrik
• Kehilangan dielektrik
Ciri-ciri ini menentukan keupayaan penebat, ketahanan voltan dan prestasi isyarat.
1. Kerintangan Elektrik
Kerintangan elektrik menggambarkan rintangan bahan terhadap aliran arus elektrik dan biasanya dinyatakan dalam Ω·cm.
Nilai kerintangan isipadu tipikal:
• Alumina: >10¹⁴ Ω·cm
• Zirkonia: >10¹² Ω·cm
• Silikon nitrida: 10¹⁴–10¹⁵ Ω·cm
• Aluminium nitrida: >10¹⁴ Ω·cm
Kerintangan elektrik yang tinggi memastikan penebat yang andal walaupun di bawah suhu dan keadaan kelembapan yang tinggi. Untuk bahan penebat tinggi, lihatSeramik Alumina danSeramik Silikon Nitrida.
2. Kekuatan Dielektrik
Kekuatan dielektrik mewakili medan elektrik maksimum yang boleh ditahan oleh sesuatu bahan sebelum kerosakan elektrik berlaku. Ia biasanya diukur dalam kV/mm.
Kekuatan dielektrik tipikal:
• Alumina: 16–22 kV/mm
• Aluminium nitrida: 17 kV/mm
• Zirkonia: 9–12 kV/mm
Kekuatan dielektrik yang tinggi adalah penting untuk:
• Modul IGBT
• Komponen geganti voltan tinggi
• Badan fius
• Substrat peranti kuasa
3. Pemalar Dielektrik
Pemalar dielektrik (εr) mengukur keupayaan bahan untuk menyimpan tenaga elektrik dalam medan elektrik.
Nilai pemalar dielektrik tipikal:
• Alumina: 9–10
• Aluminium nitrida: 9
• Zirkonia: 29
• Silikon nitrida: 8-9
Pemalar dielektrik yang stabil adalah penting untuk substrat RF, komponen sensor dan kawalan integriti isyarat.
4. Kehilangan Dielektrik
Kehilangan dielektrik (tan δ) menunjukkan pelesapan tenaga dalam bahan dielektrik apabila tertakluk kepada medan elektrik berselang-seli.
Kehilangan dielektrik yang rendah adalah penting untuk:
• Litar frekuensi tinggi
• Sistem gelombang mikro
• Modul RF
Bahan seramik teknikal dengan kehilangan dielektrik yang rendah memberikan prestasi yang stabil dalam sistem elektronik frekuensi tinggi.
Prestasi Elektrik Bahan Seramik Teknikal Utama
Alumina (Al₂O₃)
Alumina merupakan salah satu seramik penebat yang paling banyak digunakan kerana sifat elektrik seramik teknikalnya yang seimbang, kekuatan dielektrik yang baik, dan kerintangan yang stabil merentasi julat suhu yang luas.
Aplikasi biasa:
• Substrat seramik
• Penebat
• Badan fius
• Komponen voltan tinggi
👉 Butiran lanjut tentang kami Seramik Aluminahalaman.
Aluminium Nitrida (AlN)
Aluminium nitrida menggabungkan penebat elektrik yang tinggi dengan kekonduksian terma yang sangat tinggi, menjadikannya sesuai untuk elektronik kuasa dan sistem pengurusan terma.
• Aplikasi biasa:
• Substrat IGBT
• Penyebar haba LED
• Modul kuasa
👉 Lihat Seramik Aluminium Nitrida untuk spesifikasi terperinci.
Silikon Nitrida (Si₃N₄)
Silikon nitrida menawarkan penebat yang sangat baik digabungkan dengan kebolehpercayaan mekanikal yang unggul. Ia digunakan secara meluas dalam modul kuasa yang berkebolehpercayaan tinggi dan elektronik automotif.
👉 Lihat Seramik Silikon Nitrida untuk spesifikasi terperinci.
Zirkonia (ZrO₂)
Zirkonia menyediakan penebat elektrik yang sederhana dan biasanya dipilih apabila ketahanan mekanikal lebih kritikal daripada prestasi dielektrik.
👉 Lihat Zirkonia Seramik untuk spesifikasi terperinci.
Hubungan dengan Kategori Hartanah Seramik Lain
Walaupun halaman ini memberi tumpuan kepada sifat elektrik seramik teknikal, pemilihan bahan juga bergantung kepada:
• Sifat mekanikal seramik (kekuatan, ketahanan)
• Sifat fizikal (pengembangan haba, kekonduksian haba, ketumpatan)
• Rintangan kimia
Untuk penilaian menyeluruh, semak:
👉 Sifat Fizikal Seramik Teknikal
👉 Aplikasi Seramik Teknikal
Secara keseluruhannya, kategori hartanah ini menentukan profil prestasi lengkap bahan seramik termaju.
Kesimpulan
Sifat elektrik seramik teknikal — termasuk kerintangan elektrik, kekuatan dielektrik, pemalar dielektrik dan kehilangan dielektrik — membolehkan penebat dan kawalan isyarat yang andal dalam sistem elektronik berprestasi tinggi.Dengan menilai keadaan voltan, keperluan frekuensi dan kekangan terma dengan teliti, jurutera boleh memilih bahan seramik yang memastikan kebolehpercayaan elektrik jangka panjang dan kestabilan sistem.
