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应用解释

多层陶瓷电容器

多层陶瓷电容器能在一个最小的空间里存储大量的能量。它们对气温、潮湿和极性颠倒不敏感。这些陶瓷元件可制作理想的表面安装元件(SMDs),并且非常适合于通信、自动推进和娱乐电子的应用。

低温共烧陶瓷(低温共烧陶瓷LTCC)(高温共烧陶瓷HTCC))

低温共烧陶瓷(LTCC)技术能被定义为:在使用单带情况下生产多层电路的一种方法,传导的、绝缘的、和/或电阻浆料被用来应用于在它上面。这些单个薄片必须被叠加起来一起烧。这样做节省时间、金钱和降低电路体积。另一个巨大的优点是能监视每一个单片层的生成、(并在不准确或毁坏的情况下)在被烧之前被替代;这样就不需要生产一整套新电路。因为燃烧温度(大约850°C)低,这样就有可能用低电阻材料银和金代替钼和钨(使用时必须和高温共烧陶瓷HTCCs一起)。

多层变阻器

多层变阻器或MLV是接在每个末端的小型陶瓷片。它们能被用来保护电路不受静电放电和其它高压冲击。同圆片式变阻器一样,一个多层变阻器的目的是通过带走不需要的高压峰值来保护一个电路。

多层电感

多层电感(MLI)是用一般用基于自然铁和无机掺杂剂(一种黑色的、非传导的、易碎磁性材料)半导体材料制造的。多层电感是由在芯部材料层之间加上线圈层构成的电感。当使用流延成形陶瓷层时,进行穿孔并填充上导体,这种导体被用来在印制后续层螺线圈网之间造成内连。这种线圈通常由光金属材料构成(没有绝缘情况)。这项技术通常指“非线绕”。两种技术共用来生产这些技术的元件:所谓用丝网印刷的湿技术和用于流延成形的干技术。在2001年Oostra 和 Höppener的论文中可以找到他们的比较,这篇论文能在这个网站下载。

对于一个螺旋线可以通过加附加层来增大电感值。这些方法都是通过增加一个线圈上芯部材料的“渗透性”来增大电感。晶片电感的包装方法包括:卷盘、托盘、管或散装。普通应用包括:共式扼流圈、一般用途、高强度电流、高频率、电源感应仪和射频扼流圈。

热敏电阻

PTC and NTC热敏电阻是陶瓷元件,它们的电阻随温度变化而变化。它们主要用于自动化电子和家用电器上测量和控制温度。热敏电阻也能保护电动机防止过度负荷。

压电致动器

压电致动器是在柴油和汽油发动机中压电燃料注入系统的重要元件。由于压电致动器体积小、切换时间短,它们远胜于在喷射阀被用来驱动喷油针的传统螺线阀。正是由于有了压电技术,喷射过程能在4倍转换速度被分成7个喷射项目。鉴于螺线阀的转位是固定的,而压电致动器的转位可以变换。主要优点是更低的燃料消耗,并且降低废气和噪音排放。压电致动器使用反压电效应。如果一个电压被应用在一个压电晶体上,它的尺寸会改变。但是这个效果不能被利用,也得不到重要的转位,除非叠加上几百层压电材料。根据型号不同,在堆垛高至45毫米的高度,压电致动器包含多至1800个陶瓷层。在65微米的移位中,这个结果足够操作在喷射嘴里的针,并把燃油喷射进气缸。

固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池是结合氧气和氢气,把化学能转化成电能和热能的装置。它们在高温(600...1000°C)下操作。一个SOFC电池包括三大主要组件:两个多孔电极层,被一个密度大、导氧的电介质层分隔(结构的厚度小于1 毫米)。阴极接受氧气(通常从热空气中),阳极接受氢气,经常从一个氢羰基燃料中获取。由阴极表面反应产生的氧气离子,通过电介质从阴极移动到阳极同氢气结合,产生了水和自由电子,通过外载荷产生了电流。最普通的电介质材料是Yttria Stabilized Zirconia (YSZ);阴极一般由多孔钙钛矿结构陶瓷组成。目前首选的SOFC阳极材料是一种多孔Ni-YSZ陶瓷合金。

SOFC电池制造工艺包括:

太阳能电池

太阳能电池直接把阳光转化成电力。太阳能电池经常被用于计算器和手表。它们由类似于电脑芯片的半导体材料制成。当太阳光被这些材料吸收时,太阳能敲击从它们的原子中释放的电子,使电子通过这种材料产生电力。这个把光(光子)转化成电(电压)的过程被称作光伏效应。

太阳能电池一般被组合进容纳大约40个电池的模组。这些模组中的大约10个电池被装进在一面可以达到几米长的光伏(PV)方阵中,。这些平板光伏(PV)方阵能固定面对南方安装,或者它们可以被安装在一个跟踪装置上,一直朝着太阳转,以便让它们在一天里吸收最多的太阳光。大约10到20 个PV方阵可以提供一个家庭足够的电力;对于大型电力使用或工业上的应用,数百个方阵可以被连通起来形成一个大型PV系统。

薄膜太阳能电池使用只有几微米厚的半导体材料。薄膜技术使太阳能电池现在也可以用作屋顶遮板、屋瓦、建筑物外墙,天窗或前庭的玻璃层。太阳能电池的应用项目例如遮板能提供跟普通沥青遮板一样的保护和耐用效果。

一些太阳能电池被设计成适合强烈的阳光。这些电池被装入用一种镜片把阳光聚焦在这些电池上的聚光型集热器中。跟平板型光伏(PV)方阵相比,这个方法既有优点又有缺点。主要的意图是:使用最少的昂贵的半导体光伏(PV)材料,获取最多的阳光。但是,因为镜片必须要冲着太阳,使用聚光型集热器仅限于阳光充足的国家。一些聚光型集热器被设计成安装在简单的跟踪装置上,但是大多数都要求被装在复杂的跟踪设备上,这样就进一步限制了它们在电力公用事业、工业和大型建筑物上的应用。

太阳能电池一般由全自动丝网印刷工艺在硅片上生产的,其中最重要的是短的生产时间和高产量。