用面包板做电路实验
面包板做实验,就是按电路图正确的插上原件,并连上电源即可。但这有个条件,相关的电子元件的作用、原理、基础电路等。有了电脑网络,它带给人的方便,快捷。学习方法可以灵活多样,首先选一本基础的书,也可以从网络下载,这个可以使学习有个循序渐进的顺序。同时更重要的是实践,这个实践,可以是实物,也可以仿真,当然仿真更理想,一个是节约成本,另一个简单易行,当然最好两者皆有。一、什么是"面包板"?1、面包板的构造 面包板即"集成电路实验板",就是一种插件板,此"板"上具有若干小型"插座(孔)".在进行电路实验时,可以根据电路连接要求,在相应孔内插入电子元器件的引脚以及导线等,使其与孔内弹性接触簧片接触,由此连接成所需的实验电路。图1为SYB—118为4行59列,每条金属簧片上有5个插孔,因此插入这5个孔内的导线就被金属簧片连接在一起。簧片之间在电气上彼此绝缘。插孔间及簧片间的距离均与双列直插式(DIP)集成电路管脚的标准间距254mm相同,因而适于插入各种数字集成电路。2面包板使用注意事项插入面包板上孔内引脚或导线铜芯直径为04~06mm,即比大头针的直径略微细一点。元器件引脚或导线头要沿面包板的板面垂直方向插入方孔,应能感觉到有轻微、均匀的摩擦阻力,在面包板倒置时,元器件应能被簧片夹住而不脱落。面包板应该在通风、干燥处存放,特别要避免被电池漏出的电解液所腐蚀。要保持面包板清洁,焊接过的元器件不要插在面包板上。 3面包板实验套材电子控制电路基本实验所用的元器件包括:电池组2组(3V、6V,带电池卡、电极引线)。面包板(SYB-130或118、SYB—46型)。电阻器27只(47Ω、100Ω、390Ω×8、1kΩ×6、22kΩ×5、33kΩ、10kΩ、15kΩ、47kΩ、330kΩ、22MΩ),小型直滑电位器(47kΩ),电容器7只(1000pF、0022μF、47μF、100μF×2,220μF×2)。光敏电阻器(MG45-1),光电二极管,开关二极管(1N4148),发光二极管4只(红、绿、黄、橙),三极管4只(8050、9013×2、9014),数码管(LC5011)。数字集成电1块(74LS00、74LS02、74LS04、74LS08、74LS32、74LS73、74LS74、74LS86、4511、4518)。继电器(JRC-21F),双金属复片(启辉器),磁控开关1套(条形铁、干簧管开关),压电陶瓷片(φ27mm,带共鸣壳体),电子蜂鸣器(3V或6V),小电灯1个(38V),玩具直流电动机(3V,带小螺旋桨)。接钮开关2个,导线若干和元器盘。此外,还需要准备常用的工具,如镊子、桃形钳和一字小改锥,自选实验所需添加的一些元器件等。 二、面包板实验入门 实验是通向科学成功的桥梁,正是由于实验造就了19世纪最伟大的实验物理学家、实验大师M·法拉第,为近代物理的发展奠定了基础。在了解面包板的构造之后,通过面包板电路搭接实验来了解其使用的方法。 1省电指示灯电路2为省电指示灯电路: 它由电池组GB(6V)、按钮开关SB、限流电阻器R(390Ω)、红色发光二极管和导线组成。电池组用4节5号电池串联而成,开关选用电铃按钮开关,接线用1芯导线,电阻器上面的四条色环为橙色、白色、棕色及金色,标称阻值为390Ω,允许偏差±5 %。发光二极管采用直径3mm的红色发光二极管。限流电阻器R为390Ω时,发光二极管中电流约10mA,亮度已经很高了。如用高亮度发光二极管,限流电阻器可以适当加大(1k~39kΩ),工作电流仅为1~3mA,成为名副其实的省电指示灯电路。2省电指示灯电路很简单,在面包板上搭接电路却是新的尝试,需要掌握在面包板上连接电路的方法,了解电阻器和发光二极管的使用方法,迈出面包板电路实验的第一步。建议初学者使用SYB—46型面包板,示范连接方法进行实验。常见的错误是把电阻器、发光二极管的两条管脚插在同一列的5个方孔内造成短路,或者发光二极管正负极管脚接反。 在初步掌握省电指示灯电路面包板连接后,不妨在电路中再串联一只发光二极管,所示的两种不同的串联方法。注意:这两个电路的区别!
加湿器不出雾是很多超声波加湿器会产生的问题,首先来介绍一下超声波加湿器,此加湿器是利用电子线路产生200万次/秒的高频振荡脉冲,通过换能器将电能转换为机械能,以克服水分子的凝聚力,将水雾化成微米级的超微粒子,再通过风动装置将水雾化,并扩散到室内空间,从而达到加湿的目的。超声波加湿器振荡电路包括电源电路、偏置电路、振荡电路,以及控制电路等。超声波加湿器为空气增加湿度,其工作是靠加湿器中的“超声波换能器”器件。该器件是一种“压电陶瓷晶体”,类似压电蜂鸣器中的压电陶瓷片,只是其固有频率比蜂鸣器要高得多,在超声频以上。振荡管BU406因电源供电正常、偏置齐全,将导通,有交流电流IC产生,致使L2产生上负下正的自感电势。
自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法,从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
1922年,德国出现了首例超声波治疗的发明专利;
1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。
40年代末期超声治疗在欧美兴起,直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上,才有了超声治疗方面的论文交流,为超声治疗学的发展奠定了基础。
1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表,超声治疗进入了实用成熟阶段。
国内在超声治疗领域起步稍晚,于20世纪50年代初才只有少数医院开展超声治疗工作,从1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声治疗机治疗多种疾病,至50年代开始逐步推广,并有了国产仪器。
公开的文献报道始见于1957年。
到了70年代有了各型国产超声治疗仪,超声疗法普及到全国各大型医院。
40多年来,全国各大医院已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。
特别是20世纪80年代初出现的超声体外机械波碎石术和超声外科,是结石症治疗史上的重大突破。
如今已在国际范围内推广应用。
高强度聚焦超声无创外科,已使超声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。
而在21世纪(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。
超声波清洗是基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。
由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。
随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频超声特别适用于小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。
空化作用:空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。
在减压力作用时,液体中产生真空核群泡的现象,在压缩力作用时,真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力,由此剥离被清洗物表面的污垢,从而达到精密洗净目的。
超声波清洗方式超过一般以的常规清洗方法,特别是工件的表面比较复杂,像一些表面凹凸不平,有盲孔的机械零部件,一些特别小而对清洁度有较高要求的产品如:钟表和精密机械的零件,电子元器件,电路板组件等,使用超声波清洗都能达到很理想的效果。
超声清洗的原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质—清洗溶剂中,超声波在清洗液中疏密相同的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡。
这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合。
在这种被称为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成超过1000大气压的瞬间高压,连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面,使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物件表面净化的目的。
相比其他多种的清洗方式,超声波清洗具有:清洗效果好,清洁度高且全部工件清洁度一致;清洗速度快,提高生产效率,不须人手接触清洗液,安全可靠;对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净;对工件表面无损伤,节省溶剂、热能、工作场地和人工等优点。
由于超声波清洗速度快、质量好,又能大大降低环境污染,因此,超声波清洗技术正在越来越多的工业部门中得到应用。
在专业化、集团化的生产企业中,己逐渐用超声波清洗机取代了传统的浸洗、刷洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等工艺方法,超声波清洗机的高效率和高清洁度,得益于其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击疚,所以很容易将带有复杂外形,内腔和细空的零部件清洗干净,对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程,在超声波作用下只需两三分钟即可完成,其速度比传统方法可提高几倍,甚至几十倍,清洁度也能达到高标准,这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合,更突出显示了用其他处理方法难以达到或不可取代的结果。
医疗行业:医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。
半导体行业:半导体晶片的高清洁度清洗。
光学行业:光学器件的除油、除汗、清灰等。
石油化工行业:金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。
电子行业:电子行业是超声波清洗应用最早,最为普及的行业。
电子零件如半导体管的壳座、IC的壳座、晶体的壳座、继电器的壳座、电子管座等;电子元器件如IC芯片、电阻、晶体、半导体、原膜电路等。
电子元器件的基体是由半导体材料制成并封装在金属或塑料壳座中形成的,在封装前,不但对壳座必须清洗,而且也必须对基体进行清洗,
PCB组件焊接采用的助焊剂分为水溶型、松香型和免清洗型三类,使用较多的为前两种,多采用超声波清洗(也有不少是采用酒精刷洗),免清洗型原则上应该不清洗,但大多数厂家即使采用免清洗型焊剂焊接组件,仍需要清洗。
特别是高密度PCB以及高密度IC出脚不清洗或不采用超声波清洗,必将导致高密度线路之间和IC出脚之间吸附尘埃,一旦环境湿度大,极易发生高密度线间和脚间短路而出现故障,而一旦环境干燥,短路故障又自行消失,这类故障又不易查找。
所以世界各国的电子整机厂均坚持对PCB板作超声波清洗。
接插件、连接件、转接器等器件的生产中,电镀和组装前也必须清洗,否则吸附在这些组装零件上的灰尘、油污必将影响其导电和绝缘性能,特别是一些复杂的多芯连接器尤其如此。
电子材料加工成型后的清洗:如晶片、硅片、压电陶瓷片等电子材料是供给元器件厂家的产品,其产品出厂前必须清洗。
机电行业:机电行业中,从机械零件到机械部件,从电器零件到电器部件都有清洗的要求,如齿轮、曲轴乃至齿轮箱,又如电器零件上机械和电器的组合件,还有一些精密机械零件和电器零件,都需要清洗,大多数企业采用的是传统的清洗方法,诸如浸润清洗、喷淋清洗。
这种清洗方法不但劳动强度大,而且易造成环境污染和水资源浪费。
部分企业在技术改造够采用超声波清洗以消除传统清洗的弊端,特别是一些形状复杂的机械零件。
制药工业:超声波清洗技术经过众多制药企业的应用而得到广泛使用,特别是对西林瓶、口服液瓶、安瓶、大输液瓶的清洗以及对丁基胶塞、天然胶塞的清洗。
对于瓶类的清洗,是用超声波清洗技术代替原有的毛刷机,它经过翻转注水、超声清洗、内外冲洗、空气吹干、翻转等流程而实现的。
轻纺行业:轻工行业,如空调、冷柜、冰箱中的压缩机;钟表零件、手表元件等;纺织行业,如精密纺织器材、喷丝嘴等;珠宝行业,如金银首饰、珠宝玉器等,都需要清洗,有些零件、部件和组件,如压缩机、喷丝嘴等或形状复杂,或盲孔、微孔,只能由超声波清洗,有些规模生产厂甚至采用超声波链式或升降式成套设备。
表面处理行业:表面处理是轻工行业的组成部分,包含机械零件电镀、金属和非金属机箱柜涂覆、光学玻璃或镜片镀膜等,电镀前后或涂覆前的清洗采用超声波清洗技术已成为一种新的典型工艺,特别是军工电子产品中的一些多芯插座,因质量要求必须进行电镀,而电镀后其质量要求多芯之间必须绝缘,往往因电镀后致使多芯间不绝缘,采用丙酮、酒精等方法浸润清洗后测试其阻值要求无穷大,但达不到质量要求,而采用超声波清洗,经烘干后,则完全达到质量要求。
将超声波直接引入电镀还可提高镀液的匀度和镀层的密度。
铁路段修领域:中国铁道部《三机检修规程》以及铁路系统的一些段修技术规程都涉及到清洗。
超声波清洗在铁路系统的应用较为普遍,但用于对列车空调机组、柴油发动机组、机车散热器等大型设备的不拆御清洗则是一个崭新的课题。
中国检修客车的车辆段,采用超声波清洗设备对列车空调的不拆御清洗实为首创之举。
其劳动强度的减低、清洗质量的提高、环境保护成本的降低、文明生产、现场管理水平的提升,均开创了一个新的局面,但普及水平很低。
军事装备领域:军事装备包括光、机、电类装备或光、机、电一体化装备,军事装备在储备状态下,储存于军事仓库,这些装备在储备、训练、演习状态均会受到尘埃、污垢的吸附、污染,特别是一些复杂的兵器装备靠人工擦拭保养,难度较大,使用超声波清洗可以较为容易清洁军事装备。
电镀、喷涂前工艺应用:产品喷涂前处理工艺,一般的传统工艺使用酸液对工件进行处理,对环境污染较重,工作环境较差,同时结构复杂零件酸洗除锈后的残酸很难冲洗干净。
工件喷涂后,时间不长,沿着夹缝出现锈蚀现象,破坏涂层表面,严重影响产品外观和内在质量。
超声波清洗技术应用到涂装前处理后,不仅能使物体表面和缝隙中的污垢迅速剥落,而且涂装件喷涂层牢固不会返锈。
利用超声波在液体中产生的空化效应,可以清洗掉工件表面沾附的油污,配合适当的清洗剂,可以迅速地对工件表面实现高清洁度的处理。
电镀工艺,对工件表面清洁度要求较高,而超声波清洗技术是能达到此要求的理想技术。
利用超声波清洗技术,可以替代溶剂清洗油污;可以替代电解除油;可以替代强酸浸蚀去除碳钢及低合金钢表面的铁锈及氧化皮。
其他:感光材料制造、造纸、某些食品领域的液体消泡(去除溶解的空气)。
珠宝行:项链、耳环、手镯、钱币、剃须刀头、钟表、笔尖、钱币、徽章、五金零件。
眼镜行:眼镜、镜片、玻璃、 隐型眼镜附件等。
其它:假牙、打印机墨头、证章、餐具、超声波清洗剂。
1.抛光件表面抛光膏的清洗:一般情况下,抛光膏常常采用石蜡调合,石蜡分子量大,熔点较高,常温下呈固态,是较难清洗的物质,传统的办法是采用有机溶剂清洗或高温碱水煮洗有许多弊病。
采用超声波清洗则可使用水基清洗剂,在中温条件下,几分钟内将工件表面彻底清洗干净,常用工艺流程是:①浸泡→②超声波清洗→③清水(净水)漂洗。
2.表面有油及少量锈的冷轧钢板:冷轧钢板表面一般有油、污或少量铁锈,要洗干净比较容易,但经一般方法清洗后,工件表面仍残留一层非常细薄的浮灰,影响后续加工质量,有时不得不再采用强酸浸泡的办法去除这层浮灰。
而采用超声波清洗并加入适当的清洗液,可方便快捷地实现工件表面彻底清洁,并使工件表面具有较高的活性,有时甚至可以免去电镀前酸浸活化工序。
3.表面有氧化皮和黄锈的工件:传统的办法是采用盐酸或硫酸浸泡清洗。
如采用超声波综合处理技术,可以快捷地在几分钟内同时去除工件表面的油、锈、并避免了因强酸清洗伴随产生的氢脆问题。
陶瓷基板pcb工艺流程
陶瓷基板pcb工艺流程,陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。下面来看看陶瓷基板pcb工艺流程。
陶瓷基板pcb工艺流程11、钻孔
陶瓷基板一般都采用激光打孔的方式,相比于传统的打孔技术,激光打孔技术具有精准度高、速度快、效率高、可规模化批量化打孔、适用于绝大多数硬、软材料、对工具无损耗等优势,符合印刷电路板高密度互连,精细化发展。
通过激光打孔工艺的陶瓷基板具有陶瓷与金属结合力高、不存在脱落、起泡等现象,达到生长在一起的效果,表面平整度高、粗糙率在01μm~03μm,激光打孔孔径在015mm-05mm、甚者能达到006mm。
2、覆铜
覆铜是指在电路板上没有布线的区域覆上铜箔,与地线相连,以增大地线面积,减小环路面积,降低压降,提高电源效率和抗干扰能力。覆铜除了能减小地线阻抗,同时具有减小环路截面积,增强信号镜像环路等作用。因此,覆铜工艺在陶瓷基板PCB工艺中起着非常关键的作用,不完整、截断镜像环路或位置不正确的铜层经常会导致新的干扰,对电路板的使用产生消极影响。
3、蚀刻
陶瓷基板也需要蚀刻,电路图形上预镀一层铅锡抗蚀层,然后通过化学方式将未受保护的非导体部分的铜蚀刻掉,形成电路。 蚀刻分为内层蚀刻和外层蚀刻,内层蚀刻采用酸性蚀刻,用湿膜或者干膜作为抗蚀剂;外层蚀刻采用碱性蚀刻,用锡铅作为抗蚀剂。
陶瓷基板pcb工艺流程2电路板厂陶瓷产品的制造工艺种类很多。 据说有干压法、注浆法、挤压法、注射法、流延方法和等静压法等30多种制造工艺方法,由于电子陶瓷基板是“平板”型,形状不复杂,采用干法成型和加工等的制造工艺简单,成本低,所以大多采用干压成型方法。 干压平板PCB电子陶瓷的制造工艺主要有坯件成型、坯件烧结和精加工、在基板上形成电路三大内容。
1陶瓷基板的生坯制造(成型)
使用高纯氧化铝(含量≥95% Al2O3)粉末(根据用途和制造方法需要不同的颗粒大小。例如从几文盲到几十微米不等)和添加剂(主要是粘合剂、分散剂等)。 形成“浆料”或加工材料。
(1) 陶瓷基板的干压法生产生坯件(或“生坯”)。
干压坯是采用高纯氧化铝(电子陶瓷用氧化铝含量大于92%,大部分采用99%)粉末(干压所用颗粒不得超过60μm,用于挤压、流延、注射等粉末颗粒应控制在1μm以内)加入适量的可塑剂和粘结剂,混合均匀后干压制坯。目前,方形或圆片的后代可达050mm,甚至≤03mm(与板尺寸有关)。干压坯件可以在烧结前进行加工,如外形尺寸和钻孔的加工,但要注意烧结引起的尺寸收缩的补偿(放大收缩率的尺寸)。
(2)陶瓷基板流延法生产生坯。
流胶液(氧化铝粉+溶剂+分散剂+粘合剂+增塑剂等混合均匀+过筛)制造+流延(在流延机上将胶水涂在金属或耐热聚酯带上)调高)+干燥+修边(也可进行其他加工)+脱脂+烧结等工序。可实现自动化和规模化生产。
2 生坯的烧结和烧结后精加工。陶瓷基板的生坯部分往往需要进行“烧结”和烧结后精加工。
(1)陶瓷基板生坯的烧结。
陶瓷坯体的“烧结”是指通过“烧结”过程,将坯体(体积)中的空洞、空气、杂质和有机物等进行干压等去除,使其挥发、燃烧、挤压,并去除氧化铝颗粒。实现紧密接触或结合成长的过程,所以陶瓷生坯烧结后,(熟坯)会出现重量损失、尺寸收缩、形状变形、抗压强度增加和气孔率减少等变化。
陶瓷坯体的烧结方法有:①常压烧结法,无压烧结会带来较大的变形等; ②加压(热压)烧结法,加压烧结,可得到好的平面性产品是最常用的方法;
③热等静压烧结法是利用高压高热气体进行烧结。其特点产品是在相同温度和压力下完成的产品。各种性能均衡的,成本相对较高。在附加值的产品上,或航空航天、国防军工产品中多采用这种烧结方法,如军用领域的反射镜、核燃料、枪管等产品。干压氧化铝生坯的烧结温度大多在1200℃~1600℃之间(与成分和助熔剂有关)。
(2)陶瓷基板烧结后(熟)坯的精加工。
大多数烧结陶瓷坯料都需要精加工。目的是: ①获得平整的表面。生坯在高温烧结过程中,由于生坯内的颗粒分布、空隙、杂质、有机物等的不平衡,会引起变形、不平整或粗糙过大与差异等。这些缺陷可通过表面精加工来解决;
② 获得高光洁度表面,如镜面反射,或提高润滑性(耐磨性)。
表面抛光处理是使用抛光材料(如碳化硅、B4C)或金刚石砂膏对表面进行由粗到细的磨料逐步抛光。一般而言,多采用≤1μm的AlO粉末或金刚石砂膏,或用激光或超声波加工来实现。
(3)强(钢)化处理。
表面抛光后,为提高力学强度(如抗弯强度等),可采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜、化学气相蒸镀等方法镀一层硅化合物薄膜,通过1200℃~1600℃热处理,可显着提高陶瓷坯件的力学强度!
3在基板上形成导电图形(电路)
要在陶瓷基板上加工形成导电图形(电路),必须先制造覆铜陶瓷基板,然后再按照印刷电路板工艺技术制造陶瓷印刷电路板。
(1)形成覆铜陶瓷基板。目前有两种形成覆铜陶瓷基板的方法。
①层压法。它是由热压成型一侧氧化的铜箔和氧化铝陶瓷基板。即对陶瓷表面进行处理(如激光、等离子等),得到活化或粗糙化的表面,然后按照“铜箔+耐热粘结剂层+陶瓷+耐热粘结剂层+铜箔”层压合在一起,经1020℃~1060℃烧结,形成双面覆铜陶瓷层压板。
②电镀法。陶瓷基板经等离子处理后进行“溅射钛膜+溅射镍膜+溅射铜膜,然后常规电镀铜至所需铜厚,即形成双面覆铜陶瓷基板。
(2) 单、双面陶瓷PCB板制造。按照传统的PCB制造技术使用单面和双面覆铜陶瓷基板。
(3)陶瓷多层板制造。
① 在单、双面板上反复涂覆绝缘层(氧化铝)、烧结、布线、烧结形成PCB多层板,或采用流延制造技术完成。
②陶瓷多层板采用浇铸法制造。生带在流延机上成型,然后钻孔、塞孔(导电胶等)、印刷(导电电路等)、切割、层压、等静压形成陶瓷多层板。
注:流延成型方法-流胶液(氧化铝粉+溶剂+分散剂+粘合剂+增塑剂等混合均匀+过筛)制造+流延(将胶液均匀分布在流延机上涂在金属或耐热聚酯胶带上)+烘干+修整+脱脂+烧结等工序。
陶瓷基板pcb工艺流程3陶瓷基板pcb的优点
1、电阻高
2、高频特性突出
3、具有高热导率:与材料本身有关系,陶瓷相比于金属。树脂都具有优势。
4、化学稳定性佳抗震、耐热、耐压、内部电路、MARK点等比一般电路基板好点。
5、在印刷、贴片、焊接时比较精确
陶瓷基板pcb缺点
1、易碎
这是最主要的一个缺点,目前只能制作小面积的电路板。
2、价贵
电子产品的要求规则越来越多,陶瓷电路板只是满足满足一些比较高端的产品上面,低端的产品根本不会使用到。
陶瓷基板pcb
陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。因此,陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。
导语:众所周知,压电陶瓷属于一种具备压电性、介电性、弹性等优良特性的电子陶瓷材料。压电陶瓷在机械效应下,会发生一些压电效应,这种反应十分具有灵敏性,充分利用之便可广泛应用于医学领域和声学领域。其实据小编了解,压电陶瓷除了作用于这些高科技领域之外,与我们日常生活也是密不可分的。那么,压电陶瓷的原理究竟是什么,让我们一起来看看吧。
压电性质的宏观解释
我们知道构成陶瓷分子的晶相是晶粒,这种晶粒是具有铁电性的,因为陶瓷内部的晶粒的取向具有随机性,所以内部的各个铁电性晶粒的自发极化矢量也是没有规律可循的,也就是呈混乱取向。因而为了使陶瓷表现出我们想要得到的压电特性,可以对其进行强直流电场下的极化处理。经过处理之后,混乱的取向自然而然会变成最优化的取向。在电场撤离之后,陶瓷不会完全恢复原状态,而是会剩余一部分极化强度,因此具备了压电性。
压电陶瓷的原理
正压电效应物理机制
上述的极化处理显然是使陶瓷具备压电性至关重要的一步,这一步的物理机制可以用电荷来解释。极化后的陶瓷片会有束缚电荷出现在两端,外界的自由电荷会被吸附到电极表面上,这是一个充电的过程。这时,当有外力压向陶瓷片时,两端就会向外界放电;反之,当有外力反向作用时,两端将会进行充电。这个过程实现了机械效应向电效应的转换,因而该现象又叫做正压电效应。
逆压电效应物理机制
除上面提到的极化方法之外,压电陶瓷也具备了自发极化的功能。这种极化会在外电场下发生变化,进而使得压电陶瓷变形。与自发极化方向相同的外电场叫正向电场,它会增强压电陶瓷的极化强度,使片体沿着极化方向伸长,反之如果加上了反向电场,相对应极化强度会减弱陶瓷将会沿着极化方向进行缩短。这个过程刚刚好是上述过程的逆过程,它实现了电效应向机械效应的转换,故此现象是逆压电效应。
压电陶瓷的出现,使得一些传统材料望其项背,达不到其优秀的物理特性和广泛的应用前景。压电陶瓷虽是一种新型材料,却因其简单的原理使其合成方便,具有亲民性。相信未来的压电陶瓷能克服种种障碍,为人类的生活提供更好的服务。
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还有氮化铝 AlN
然后绝缘用的也是α氧化铝 。
然后就是磁性材料了。永磁现在都用铷铁棚
软磁有锰锌铁氧体和镍锌铁氧体,不过由于镍的价格高,所以锰锌铁氧体产量比较大。