Керамика в производстве конденсаторов

Опубликовано 23.07.2011 Ведущий Антон Панкратов

Керамические компоненты, вне зависимости от производителя, находятся в авангарде тренда миниатюризации. Специальные манипуляции с сырой керамикой позволили уменьшить размеры конденсаторов и создать условия для доминирования многослойных керамических конденсаторов в отрасли. Их очень низкий импеданс в сочетании с довольно высокой емкостью зачастую дает основания предпочитать эти компоненты электролитическим конденсаторам. Спрос на керамику обусловлен также ее пьезоэлектрическими свойствами, которые позволяют вырабатывать электричество и ферроэлектричество. Ферроэлектрическая керамика имеет гораздо более высокие значения пьезоэлектрической постоянной по сравнению с другими природными материалами. Кроме того, этот процесс ведет к спонтанной поляризации и обратной спонтанной поляризации.
Ферроэлектричество, открытое в 1921 году, начало играть гораздо более заметную роль в электронике в 1950‑х гг. с ростом применения титаната бария. Этот ферроэлектрический материал имеет структуру типа кислородного
октаэдра с общими углами, но ферроэлектрики можно разделить еще на три категории: органические полимеры, керамические полимерные композиты и вещества, содержащие радикалы с водородными связями. Среди материалов со структурой типа кислородного октаэдра с общими углами титанат бария считается частью семейства перовскитов. В частности, титанат бария идеально подходит для изготовления многослойных керамических конденсаторов ввиду большого значения его диэлектрической постоянной при комнатной температуре. Например,
у керамики на базе титаната бария со структурой перовскита значение диэлектрической постоянной может доходить до 7000, а у других видов керамики (например, двуокиси титана) оно колеблется от 20 до 70. В узком диапазоне температур диэлектрическая постоянная титаната бария может достигать 15 000, в то время как у большинства распространенных керамических и полимерных материалов она не превышает 10.