钛酸鋇陶瓷英文解釋翻譯、钛酸鋇陶瓷的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 barium titanate ceramics
分詞翻譯:
钛酸鋇的英語翻譯:
【化】 barium titanate
陶瓷的英語翻譯:
【電】 ceramic
專業解析
钛酸鋇陶瓷(Barium Titanate Ceramic)是一種以钛酸鋇(BaTiO₃)為主要成分的功能陶瓷材料,具有獨特的電學性能,在電子工業中應用廣泛。以下是其詳細解釋:
1. 術語定義與成分
- 中文: 钛酸鋇陶瓷
- 英文: Barium Titanate Ceramic
- 核心成分: 钛酸鋇(Barium Titanate, BaTiO₃)。這是一種由鋇(Ba)、钛(Ti)、氧(O)元素組成的鈣钛礦型(Perovskite)晶體結構的化合物。陶瓷則是通過将钛酸鋇粉末成型後,在高溫下燒結而成的多晶固體材料 。
2. 核心特性
钛酸鋇陶瓷最顯著的特性是其鐵電性(Ferroelectricity)和壓電性(Piezoelectricity),這源于其晶體結構在特定溫度(居裡溫度,約120°C)以下發生的自發極化現象 。
- 高介電常數: 在居裡溫度附近,其介電常數(εᵣ)可高達數千,遠高于普通電介質材料。介電常數(D)與電場(E)的關系可表示為:
$$
D = epsilon_0 epsilon_r E
$$
其中 $epsilon_0$ 是真空介電常數,$epsilon_r$ 是材料的相對介電常數 。
- 壓電效應: 能将機械應力轉化為電荷(正壓電效應),或将電場轉化為機械形變(逆壓電效應)。
- 鐵電性: 具有自發極化,且極化方向可隨外加電場反轉,形成電滞回線 。
3. 主要應用
基于上述特性,钛酸鋇陶瓷被廣泛應用于:
- 多層陶瓷電容器: 利用其高介電常數制造小型化、大容量的電子元件,是各類電子電路中的基礎元器件。
- 壓電器件: 如傳感器(壓力、加速度傳感器)、執行器、換能器(超聲探頭)、濾波器、諧振器等。
- 正溫度系數熱敏電阻: 利用其在居裡溫度附近電阻率急劇增大的特性,用于溫度傳感、過流保護和溫度補償。
- 電光器件: 某些摻雜改性的钛酸鋇陶瓷可用于電光調制器 。
4. 材料改性
純钛酸鋇陶瓷的性能(如居裡溫度、介電常數溫度穩定性)可能不滿足特定應用需求。常通過摻雜(如用锶Sr部分取代鋇Ba,用锆Zr、錫Sn部分取代钛Ti)或添加其他氧化物(如氧化鎂MgO、氧化钇Y₂O₃、氧化錳MnO₂等)進行改性,以優化其介電、鐵電、壓電性能及微觀結構 。
權威參考來源建議:
- 美國陶瓷學會(The American Ceramic Society) 出版的期刊(如 Journal of the American Ceramic Society)和手冊(如 Ceramic Materials for Electronics)提供關于钛酸鋇陶瓷制備、性能與應用的深入技術信息。
- 材料科學教科書: 如 Kingery, Bowen, Uhlmann 的 Introduction to Ceramics 或 Moulson & Herbert 的 Electroceramics 包含基礎理論。
- 電子元件制造商技術文檔: 如村田制作所(Murata)、TDK、三星電機(SEMCO)等公司官網的技術白皮書和應用筆記,詳細介紹其在MLCC等器件中的應用。
- 專業數據庫: 如 Knovel, ScienceDirect, IEEE Xplore 中收錄的學術論文和會議報告。
(注:由于搜索結果未提供具體網頁,以上引用編號至代表綜合參考了權威材料科學文獻、電子陶瓷專著及行業标準技術資料中的普遍共識。實際引用時請查閱相關原始文獻或制造商技術文檔。)
網絡擴展解釋
钛酸鋇陶瓷是一種以钛酸鋇(BaTiO₃)或其固溶體為主晶相的電子陶瓷材料,具有獨特的鐵電性和介電性能。以下從結構、制備、性能和應用四個方面進行詳細解釋:
一、結構與特性
钛酸鋇陶瓷屬于ABO₃型鈣钛礦結構,其晶體對稱性隨溫度變化而改變:
- 高于120℃:立方順電相(無自發極化);
- 5~120℃:四方鐵電相(具有鐵電性);
- -80~5℃:正交鐵電相;
- 低于-80℃:三方鐵電相。
這種相變特性使其在130℃以下表現出顯著鐵電性,居裡溫度約為120℃。
二、制備工藝
- 原料:以碳酸鋇(BaCO₃)和二氧化钛(TiO₂)為主要原料。
- 合成:通過高溫固相反應(約1200℃)合成钛酸鋇粉末。
- 改性:添加氧化物(如Y₂O₃、Nb₂O₃等)調節性能。
- 燒結:成型後在1400℃左右燒結,形成緻密陶瓷體。
三、性能特點
- 介電性:介電常數極高(低頻下可達>10⁵),歸因于晶粒與晶界的電導率差異(IBLC效應)。
- 壓電性:極化後壓電常數d₃₃達190×10⁻¹² C/N。
- 熱敏性:具有正溫度系數(PTC)效應,電阻率隨溫度升高而急劇增大。
四、主要應用
- 電容器介質:用于多層陶瓷電容器(MLCCs)。
- 傳感器:壓電麥克風、超聲換能器等。
- 熱敏元件:PTC熱敏電阻,用于溫度控制。
- 微波器件:高頻電容器、微波諧振器等。
钛酸鋇陶瓷因其多功能性被譽為“電子陶瓷工業的支柱”。通過摻雜改性和納米技術,其性能仍在持續優化以滿足更高需求。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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