陶瓷因其固有的特性,包括高电流阻抗,通常是良好的电绝缘材料。然而,某些类型的陶瓷,如碳化硅(SiC),可以被设计成导电的,在各种应用中具有独特的优势。
摘要
陶瓷作为一类材料,由于电阻率高且不存在可导电的自由电子,通常是极好的电绝缘体。这种特性使陶瓷非常适合用于对电气隔离要求极高的应用场合。不过,碳化硅等特定陶瓷可以经过改性而成为导电体,这就扩大了它们在要求导电性与陶瓷的机械和热性能相结合的领域中的用途。
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说明:陶瓷的一般绝缘特性:
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陶瓷由紧密结合的离子和电子组成,电荷不易移动。这种结构特征导致高电阻率,使陶瓷成为出色的绝缘体。例如,氧化铝(氧化铝)因其防止电路短路的能力而被用作高温环境中的绝缘材料。
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导电陶瓷:
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尽管陶瓷具有绝缘性能,但也可以设计成具有导电性能。例如,碳化硅可以通过加工将电阻率降低到适合放电加工的水平。通过这种改性,可以制造形状复杂的大型部件,否则,由于材料固有的硬度和脆性,制造这些部件将十分困难。绝缘陶瓷的应用:
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各行各业都在利用陶瓷的绝缘性能。例如,陶瓷纤维板可用于不能容忍使用石墨的工艺中,氧化铝可用于高温环境以防止电气短路。之所以选择这些材料,是因为它们既能承受极端条件,又不影响其绝缘能力。
导电陶瓷的应用:
碳化硅等导电陶瓷可用于高温电热元件、半导体器件和耐磨部件。这些陶瓷能够定制导电性,因此可用于传统金属会因腐蚀或高温而失效的环境中。
与金属的比较: