陶瓷电容器中的高诱电率系列电容器,现在主要使用以BatiO3(钛酸钡)作为陶瓷电容主要成分的电介质。BaTiO3具有钙钛矿形的晶体结构,在居里温度以上时,为立方晶体(cubic),Ba2+离子位于顶点,O2-离子位于表面中,Ti4+离子位于立方体中的位置。
作为Ti4+离子在结晶单位的延长方向上发生了偏移的结果产生 化,这个 化即使在没有外部电场或电压的情况下也会产生,这也称为自发 化。像这样具有自发 化,而且可以根据外部电场转变自发 化的朝向的特性,被特称为强诱电型。
当将BaTiO3加热到居里温度以上时,晶体结构将从正方晶体向立方晶体进行相转移,伴随此变化自发 化将消失,并且畴也将不存在。当将其冰冷到居里温度以下时,在居里温度附近,从立方晶体向正方晶体发生相转移,并且C轴方向将延长约百分之 ,其它轴将略微缩短,自发 化及畴将生成,同时晶粒将受到因变形而产生的压力。
在此时晶粒内生成多个微小的畴,各个畴所具有的自发 化处于即使在低电场的情况下也很容易发生相转变的状态。如果在居里温度以下,以无负载的状态放置,随着时间的延长会朝着随机方向生成的畴将具有更大的尺寸,并且向着的量更趋稳定的形态逐渐进行再配列,从而释放由于晶体的变形而带来的压力。
除此之外,晶界层的空间电荷将发生移动,并产生空间电荷的 化,空间电荷的 化将对自发 化产生作用,阻碍自发 化的相转变。所以,自发 化从生成开始随着时间的延长,逐渐向着自发 化趋于稳定的状态进行再配列,与此同时,在晶界层产生空间电荷 化,并使自发 化的相转变受到阻碍。
在这种状态下,为了使各畴所具有的自发 化发生相转变,需要有更强的电场。与单位体积内的自发 化的相转变相同的是陶瓷电容的电容率,因此如果减少在弱电场下发生相转变的畴,静电容量将降低。
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