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著科學技術的不斷進步,尤其是信息產業的發展對電子陶瓷的功能和性能要求越來越高,希望能有新型高性能電子陶瓷出現,人們便注意到具有特異改性功能的稀土材料在電子陶瓷中的應用研究。


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稀土在電子陶瓷中的應用十分廣泛。主要有氧化鈰、氧化鑭、氧化釹、氧化鏑、氧化釤、氧化鈥、氧化鉺等。


圖源自網絡 

稀土在電子陶瓷中的作用很多,主要作用有:
 
1、作為某些主晶相結構材料,提高電子陶瓷的整體性能

電子陶瓷通常是由固相、玻璃相及氣相組成的多晶體(單晶體除外)。其性能由這三相性能決定。一般都希望固相致密且晶粒細小,玻璃相和氣相越少越好。選擇何種稀土作為電子陶瓷的主晶相結構材料,直接影響著電子陶瓷的性能。例如鋇鈦釹系列電子陶瓷材料,氧化釹含量達20%以上,與其他系統類似性能的電子陶瓷相比,該系統由于引進了稀土氧化釹,獲得了致密度更高,電性能更優異的陶瓷體。從而大大提高了抗電強度、介電常數及介質損耗的頻率特性,同時降低了介質損耗。

2、晶粒生長抑制劑稀土作為晶粒生長抑制劑。

隨著電子元器件的小型化、高可靠要求,希望電子陶瓷能承受更高的抗電強度,尤其是更高的交流抗電強度。要提高抗電強度必須首先提高瓷體致密度。有資料表明,瓷體致密度提高3%,抗電強度可提高150%以上。提高瓷體致密度的途徑主要有兩條,一是減少氣孔率,二是防止瓷體晶粒長大,使瓷體結構細晶化。


有研究表明,在普通鈦酸鋇系統的電子陶瓷中,通過添加諸如Dy2O3、Er2O3、Ho2O3等之一的稀土氧化物均有明顯抑制晶粒生長的作用。在同一配方中,不添加稀土氧化物的瓷體的最大晶粒為20um,交流抗電強度為2.2~2.8KV/mm,而添加稀土氧化物的瓷體的最大晶粒約7um,絕大多數晶粒在2~5um,交流抗電強度為3.5~4.1KV/mm。

三價稀土氧化物(Dy2O3、Er2O3、Ho2O3等)能抑制晶粒生長,是因為三價稀土氧化物(此處以M表示稀土氧化物)3+在對普通BaTiO3中的Ba2+進行取代時,為了保持電價平衡,必然會產生Ba2+空位。其機理可表示為:


式中:口表示Ba2+空位,M表示稀土氧化物。Ba2+空位的出現,會引起晶格畸變顯著,M3+抖易于產生晶界偏析,即M抖易于自固溶體中分凝在晶界或晶界附近,使雜質在晶界或晶界附近富集,阻止晶界移動,亦即防止晶粒的生長,有利于獲得細晶結構陶瓷,提高瓷體抗電強度。因此說Dy2O3、Er2O3、Ho2O3等稀土氧化物是電子陶瓷的良好的晶粒生長抑制劑。

3、性能改善劑

圖源自京瓷官網

電子陶瓷除抗電強度外,還有介電常數、介質損耗、絕緣電阻、電容溫度特性、頻率特性、膨脹系數、機械強度等性能要求,同時還有居里點、瓷體表面特性及焙燒溫度、焙燒工藝性能要求等。針對上述各性能要求的特點,均可從CeO2、La2O3、Nd2O3、Dy2O3、Er2O3、Sm2O3、Ho2O3……中選擇對應的稀土性能改善劑,從而達到提高所需改善性能要求的目的。實踐證明,往往添加微量稀土,完全可使陶瓷性能得到相當大的提高。

文章參考來源:成都宏明電子科大新材料有限公司

稀土電子陶瓷正在以每年15%以上的速度增長,尤其是大容量MLCC、交直流高壓陶瓷電容器、半導體陶瓷電容器及半導體陶瓷敏感元件等的需求增長速度更大。深圳晶世新材料將在6月5日第二屆高端電子陶瓷產業高峰論壇中發表“稀土在先進電子陶瓷電容材料中的研究進展”的主題演講,歡迎電子陶瓷產業鏈人士前來交流探討。

活動推薦:

第二屆高端電子陶瓷產業高峰論壇

2021年6月5日(周六)

深圳 觀瀾 格蘭云天酒店

時間

議題

演講單位

09:00-09:25

開場介紹

艾邦智造

江耀貴 創始人

09:25-09:50

MLCC未來發展趨勢

宇陽科技

陳永學 戰略總監

9:50-10:15

疊層機在高端電子陶瓷上的研發突破

宏華電子

梁國衡 副總工程師

10:15-10:40

茶歇

10:40-11:05

應用于電子陶瓷領域的畢克產品介紹

畢克化學

王玉立 博士

11:05-11:30

淺談我國無源元器件的機遇與挑戰

風華高科

黃昆 LTCC事業部經理/技術總監

11:30-14:00

午餐

14:00-14:25

封接玻璃作用肌理及在電子元器件應用研究進展

華東理工大學

曾惠丹 教授/博導

14:25-14:50

LTCC高頻低介電常數陶瓷生料帶

上海晶材新材料

汪九山 總經理

14:50-15:15

稀土在先進電子陶瓷電容材料中的研究進展

晶世新材料

程佳吉 教授

15:15-15:40

多層陶瓷電容器瓷料摻雜改性研究

上海硅酸鹽研究所

陳學鋒 研究員/博士

15:40-16:05

茶歇

16:05-16:30

MLCC制作過程中失效原因分析

深圳納科科技

段建林 總經理

16:30-16:55

MLCC用內/外電極材料成分改善研究

江蘇博遷新材料

江益龍 總經理

16:55-17:20

如何提升LTCC激光開孔效果對后段工藝良率影響

東莞盛雄激光

王耀波  高級項目總監

17:20-17:45

通訊行業MLCC應用情況及要求

中興

楊航 材料技術質量高級工程師

17:45-20:00

晚宴



贊助及支持企業單位:

 

中興

宇陽科技

畢克化學

風華高科

宏華電子

上海晶材新材料

晶世新材料

深圳納科科技

江蘇博遷新材料

東莞盛雄激光

上海硅酸鹽研究所

華東理工大學

廣東國元行化工科技有限公司

合肥費舍羅熱工裝備有限公司

上海住榮科技有限公司

無錫晨穎機械科技有限公司

韓國賽諾-上海矽諾國際貿易有限公司

東莞市騰科視覺自動化設備有限公司

東莞市隆吉儀器有限公司

成都天大儀器股份有限公司

東莞市磨匠設備有限公司

宜興市山佳電子科技有限公司

廣東首鐳激光科技有限公司

喜而諾盛自動化科技(蘇州)有限公司

舟山市金秋機械有限公司

江蘇一六儀器有限公司

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丹尼斯克生物科技(上海)有限公司


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1~2個人

3個人及以上

6月3日前付款

2500元/人

2400元/人

現場付款

2800元/人

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費用包括會議門票、全套會議資料、午餐、茶歇等,但不包括住宿。


匯款方式及賬戶:(均可開增值稅普通發票)


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作者 ab

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