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著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,尤其是信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)電子陶瓷的功能和性能要求越來(lái)越高,希望能有新型高性能電子陶瓷出現(xiàn),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(yīng)用研究。


稀土在電子陶瓷中的應(yīng)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。


稀土在高端電子陶瓷中的應(yīng)用市場(chǎng)

圖源自網(wǎng)絡(luò) 

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(jié)構(gòu)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(xì)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(jié)構(gòu)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(dá)20%以上,與其他系統(tǒng)類(lèi)似性能的電子陶瓷相比,該系統(tǒng)由于引進(jìn)了稀土氧化釹,獲得了致密度更高,電性能更優(yōu)異的陶瓷體。從而大大提高了抗電強(qiáng)度、介電常數(shù)及介質(zhì)損耗的頻率特性,同時(shí)降低了介質(zhì)損耗。

2、晶粒生長(zhǎng)抑制劑稀土作為晶粒生長(zhǎng)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(qiáng)度,尤其是更高的交流抗電強(qiáng)度。要提高抗電強(qiáng)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(qiáng)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(zhǎng)大,使瓷體結(jié)構(gòu)細(xì)晶化。

稀土在高端電子陶瓷中的應(yīng)用市場(chǎng)


有研究表明,在普通鈦酸鋇系統(tǒng)的電子陶瓷中,通過(guò)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(zhǎng)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(qiáng)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(shù)晶粒在2~5um,交流抗電強(qiáng)度為3.5~4.1KV/mm。

三價(jià)稀土氧化物(Dy2O3、Er2O3、Ho2O3等)能抑制晶粒生長(zhǎng),是因?yàn)槿齼r(jià)稀土氧化物(此處以M表示稀土氧化物)3+在對(duì)普通BaTiO3中的Ba2+進(jìn)行取代時(shí),為了保持電價(jià)平衡,必然會(huì)產(chǎn)生Ba2+空位。其機(jī)理可表示為:

稀土在高端電子陶瓷中的應(yīng)用市場(chǎng)


式中:口表示Ba2+空位,M表示稀土氧化物。Ba2+空位的出現(xiàn),會(huì)引起晶格畸變顯著,M3+抖易于產(chǎn)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(zhì)在晶界或晶界附近富集,阻止晶界移動(dòng),亦即防止晶粒的生長(zhǎng),有利于獲得細(xì)晶結(jié)構(gòu)陶瓷,提高瓷體抗電強(qiáng)度。因此說(shuō)Dy2O3、Er2O3、Ho2O3等稀土氧化物是電子陶瓷的良好的晶粒生長(zhǎng)抑制劑。

3、性能改善劑

稀土在高端電子陶瓷中的應(yīng)用市場(chǎng)

圖源自京瓷官網(wǎng)

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

文章參考來(lái)源:
成都宏明電子科大新材料有限公司
吳昊,含稀土微波介質(zhì)陶瓷材料的研究進(jìn)展

張麗英張文蕾馬梅張麗麗曹慶琪,不同稀土元素?fù)诫s鈦酸鋇能帶結(jié)構(gòu)與態(tài)密度的計(jì)算

劉延坤,稀土摻雜鈦酸鋇和鐵氧體納米材料的制備及吸波性能研究

稀土在高端電子陶瓷中的應(yīng)用市場(chǎng)

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LTCC低溫共燒陶瓷、HTCC高溫共燒陶瓷生產(chǎn)中,均需要添加稀土作為必不可少的添加劑進(jìn)行性能提升。11月26日,第三屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇將圍繞LTCC、HTCC展開(kāi)。目前華為、風(fēng)華、佳利、順絡(luò)、艾福、立訊、43所、兵器214所、攀特電陶等行業(yè)知名已報(bào)名參會(huì)。


LTCC、HTCC活動(dòng)推薦:


第三屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇(江蘇昆山·11月26日)

01

主要議題


序號(hào)

議題

擬邀請(qǐng)單位

1

基于HTCC技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

佳利電子 胡元云 常務(wù)副總/研究院院長(zhǎng) 

2

高端電子陶瓷在汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用

博世

3

先進(jìn)低溫共燒無(wú)源集成材料和器件技術(shù)發(fā)展

電子科大

4

LTCC射頻模塊的發(fā)展與應(yīng)用

京瓷

5

高精密疊層機(jī)應(yīng)用于多層陶瓷基板介紹

上海住榮 技術(shù)專(zhuān)家

6

LTCC絲網(wǎng)印刷中與網(wǎng)版相關(guān)的不良改善

昆山田菱  渡邊智貴

7

LTCC低介電常數(shù)粉體量產(chǎn)應(yīng)用發(fā)展

中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院  顏廷楠  博士

8

LTCC生瓷帶的環(huán)境與工藝適應(yīng)性要求研討

兵器214所 何中偉  總工程師

9

低溫共燒壓電陶瓷致動(dòng)器的應(yīng)用及發(fā)展

蘇州攀特電陶 潘鐵政 董事長(zhǎng)

10

實(shí)現(xiàn)電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷

耘藍(lán)集成電路  洪世勛 

RF 射頻總監(jiān)

11

介電玻璃粉的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

贛州中傲新瓷

繆錫根 博士/研發(fā)總監(jiān)

12

應(yīng)用于HTCC的高性能粉體制備

艾森達(dá) 

13

應(yīng)用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案

杜邦

14

電子陶瓷用金屬漿料配套應(yīng)用方案

西安宏星

15

高導(dǎo)熱陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑的研究

廈門(mén)鎢業(yè)

16

高性能陶瓷基板在IGBT中的應(yīng)用與發(fā)展

比亞迪半導(dǎo)體、

17

陶瓷覆銅板在大功率半導(dǎo)體的應(yīng)用

羅杰斯


如有演講意向,請(qǐng)聯(lián)系周小姐:18320865613(微信同電話(huà)號(hào)碼)


02

報(bào)名方式

方式一:加微信
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艾果果:13312917301(微信同電話(huà)號(hào)碼),

郵箱:ab008@aibang.com;注意:每位參會(huì)者均需要提供信息;


方式二:長(zhǎng)按二維碼掃碼在線(xiàn)登記報(bào)名

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或者復(fù)制下面網(wǎng)址到瀏覽器后,微信注冊(cè)報(bào)名
https://www.aibang360.com/m/100098?ref=161788


03

收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)


參會(huì)人數(shù)

1~2個(gè)人(單價(jià)每人)

3個(gè)人及以上(單價(jià)每人)

10月24日前付款

2400元/人

2300元/人

11月24日前付款

2500元/人

2400元/人

現(xiàn)場(chǎng)付款

2800元/人

2500元/人

費(fèi)用包括會(huì)議門(mén)票、全套會(huì)議資料、午餐、茶歇等,但不包括住宿。


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作者 ab

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