Твердые неорганические диэлектрики.

 

Стекло.

В РЭА широко применяются стекла неорганического происхождения. Они представляют собой сплавы специально подобранных оксидов. По роли в процессе стеклообразования оксиды делят на три группы:

1. Оксиды-стеклообразователи. Могут образовывать стекла без дополнительных добавок. (оксид кремния, оксид фосфора, оксид германия и т.д.)

По стеклообразующим оксидам именуют и сами стекла. Например: стекло на основе оксида SiO₂ называют силикатным.

2. Оксиды-модификаторы. Вводят в состав стекла по технологическим соображениям. Например: оксиды щелочных металлов натрия и калия вводят для снижения температуры варки стекла.

3. Промежуточные оксиды. Сами стекол не образуют, но могут придать им специфические свойства. Например, цвет.

Основными характеристиками стекол являются:

1. Температура размягчения (300^о –1700^оС)

2. Температурный коэффициент линейного расширения ТК_L. При соединении стекол с различными материалами необходимо, чтобы ТК_L были примерно равными, чтобы не произошло растрескивание стекла в процессе эксплуатации.

3. Предел прочности на растяжение и на сжатие.

4. Твердость

5. Электрическая прочность стекла Епр.(35-45 МВ/м)

6.Удельное электрическое сопротивление r (10¹⁴-10¹⁶Ом*м)

В зависимости от назначения существуют следующие виды стекол:

_1. Электровакуумные стекла. Применяются для изготовления баллонов электрических, электронных и газоразрядных ламп, кинескопов и т.д. Название вакуумных стекол определяется не составом стекла, а материалом, с которым близки по значению ТК_L.

Например: вольфрамовые стекла их ТК_L близок по значению к ТК_L вольфрама.

2. Изоляторные стекла. Используют для герметизации выводов радиоэлементов, для изготовления изоляционных подложек и различных изоляторов.

3. Стеклоэмали – стекловидные покрытия, которые наносят для защиты от коррозии, для изоляции выводов электровакуумных приборов. Используют в качестве диэлектрика в конденсаторах малой емкости.

4. Стекловолокно. Получают из расплава стекла методом вытягивания в тонкую нить. Применяется для изготовления стеклоткани, изоляции монтажных проводов, в качестве наполнителя в пластмассах.

5. Световоды. Световедущее волокно, состоящее из двух слоев. Внутри световедущая жила с высоким показателем преломления, снаружи – изоляционная оболочка с низким коэффициентом преломления. Применяется для передачи информации.

Керамика

Керамика – твердый, плотный материал, состоящий из неорганических солей, минералов и оксидов металлов. Керамика – многофазовый материал, который состоит из основной кристаллической фазы, аморфного вещества, заполняющего поры между кристаллами и газовой фазы (поры, микротрещины), наличие которой нежелательно.

Керамику получают в результате реакции между исходными компонентами при высоких температурах (1200-1600 градусов)

Керамические материалы химически инертны, негигроскопичны, нагревостойки. Недостаток – высокая хрупкость.

Изготовление керамических изделий происходит методом прессования или пластической формовки с последующим обжигом при температуре 1400 – 1600 градусов.

Радиотехническая керамика в зависимости от назначения изготавливается трех типов А, Б, В. Каждый тип делится на классы, общее число которых десять.

Конденсаторная керамика. (тип А и Б)

Основной характеристикой конденсаторной керамики является диэлектрическая проницаемость ε, которая должна быть как можно больше.

Технология изготовления керамических конденсаторов значительно проще, чем изготовление слюдяных, пленочных и бумажных, т. к. керамические конденсаторы не нуждаются в дополнительной герметизации. Кроме того, керамические конденсаторы имеют малые габариты при значительном номинале емкости за счет больших значений ε.