Cerâmica eletrônica:
Cerâmicas eletrônicas referem-se a diversas cerâmicas aplicadas em tecnologia eletrônica, especificamente materiais cerâmicos usados na indústria eletrônica para fabricar componentes e dispositivos eletrônicos. Elas são geralmente categorizadas em cerâmicas estruturais e cerâmicas funcionais (principalmente com função elétrica). Cerâmicas estruturais são materiais cerâmicos usados para produzir substratos, invólucros, fixadores e partes isolantes para componentes, dispositivos, conjuntos e circuitos eletrônicos, também conhecidos como cerâmicas de dispositivo.
Eles podem ser amplamente categorizados em três tipos: cerâmica a vácuo, cerâmica para substrato de resistor e componentes isolantes. As cerâmicas funcionais, por outro lado, são materiais cerâmicos usados na fabricação de capacitores, resistores, indutores, transdutores, filtros, sensores, etc., desempenhando uma ou mais funções em circuitos. Elas podem ser classificadas em cerâmicas para capacitores, cerâmicas ferroelétricas, cerâmicas piezoelétricas, cerâmicas semicondutoras e cerâmicas magnéticas.
Os materiais cerâmicos eletrônicos são caracterizados por suas propriedades elétricas, magnéticas, ópticas, térmicas e mecânicas, bem como por sua capacidade de conversão entre esses estados. Eles servem como materiais críticos em inúmeros campos de alta tecnologia, incluindo eletrônica, comunicações, controle automático, computação, lasers, medicina, máquinas, indústria automotiva, aviação, aeroespacial, tecnologia nuclear e biotecnologia. Estima-se que as cerâmicas eletrônicas representem aproximadamente 701.000,5 trilhões de dólares do valor total das cerâmicas avançadas, proporcionando benefícios sociais significativos e retornos econômicos substanciais. Consequentemente, seu desenvolvimento é priorizado em países e regiões economicamente avançados. As cerâmicas eletrônicas podem ser categorizadas por aplicação e funcionalidade nos seguintes tipos: cerâmicas isolantes, cerâmicas dielétricas (usadas principalmente em capacitores), cerâmicas semicondutoras, cerâmicas condutoras e cerâmicas supercondutoras.
Breve introdução aos tipos comuns de cerâmica eletrônica:
① Cerâmica isolante
O mecanismo de isolamento das cerâmicas isolantes envolve a estrutura de bandas de energia do sólido: a banda preenchida com elétrons é chamada de banda de valência, enquanto a banda não ocupada por elétrons é chamada de banda de condução. A região entre a banda de valência e a banda de condução é denominada gap de energia.
Se a largura da banda proibida for suficientemente grande (vários eV ou mais), os elétrons na banda de valência não podem ser facilmente excitados para atravessar a banda proibida e alcançar a banda de condução. Isso significa que a migração de elétrons é praticamente impossível, tornando o sólido um isolante típico.
As cerâmicas isolantes, também conhecidas como cerâmicas para dispositivos, são materiais cerâmicos utilizados em equipamentos eletrônicos para montagem, fixação, suporte, proteção, isolamento e conexão de diversos componentes e dispositivos de rádio. Elas apresentam baixa constante dielétrica, baixa perda dielétrica, alta resistividade dielétrica, alta rigidez dielétrica, alta resistência mecânica, excelente resistência ao choque térmico e desempenho estável sob condições variáveis de umidade e frequência.
As cerâmicas isolantes são queimadas a 1000 °C. Devido à sinterização incompleta, elas geralmente apresentam higroscopicidade e são inadequadas como materiais isolantes. Quando processadas com agentes fundentes como argila, em temperaturas elevadas acima da temperatura da água e com adições apropriadas de feldspato em altas temperaturas,
As cerâmicas isolantes queimadas a 1200 °C apresentam alta densidade e transparência. Com o advento da tecnologia eletrônica, foram adotadas como materiais isolantes, evoluindo posteriormente para as cerâmicas industriais metalúrgicas e cerâmicas químicas atuais.
Aplicações de cerâmicas isolantes:
Substratos de circuitos integrados, dispositivos eletrônicos
O avanço da tecnologia de miniaturização em dispositivos eletrônicos posiciona os substratos dentro dos circuitos integrados para suportar componentes de película espessa, interconexões, elementos de montagem em superfície e encapsulamento. Em circuitos de alta potência, os substratos também desempenham uma função de dissipação de calor.
② Cerâmicas Dielétricas
As cerâmicas dielétricas pertencem essencialmente à mesma categoria de cerâmicas isolantes. No entanto, ao contrário das cerâmicas isolantes, aquelas que utilizam principalmente propriedades dielétricas são denominadas cerâmicas dielétricas. Alternativamente, as cerâmicas dielétricas são uma classe de cerâmicas projetadas através do controle de suas propriedades dielétricas para alcançar altas constantes dielétricas, baixas perdas dielétricas e coeficientes de temperatura da constante dielétrica adequados. As cerâmicas dielétricas representam o maior segmento de produção dentro das cerâmicas eletrônicas, sendo utilizadas principalmente em capacitores cerâmicos e componentes dielétricos para micro-ondas.
③Cerâmica piezoelétrica
As cerâmicas piezoelétricas geram efeitos piezoelétricos e encontram ampla aplicação em diversos campos da produção e do cotidiano, desde isqueiros até ônibus espaciais. Atualmente, mais de cem fabricantes produzem materiais e dispositivos de cerâmica piezoelétrica no mercado interno, resultando em intensa competição. A maioria das cerâmicas piezoelétricas contém chumbo. Com a crescente conscientização ambiental, as cerâmicas piezoelétricas livres de chumbo representam uma tendência futura inevitável.
A gama de produtos da Norke inclui materiais cerâmicos especializados, entre outros. Cerâmica elétrica isolante. Esses produtos encontram ampla aplicação em diversos setores de ponta, incluindo eletrônica, máquinas, produtos químicos, metalurgia, novas energias e semicondutores.