真空陶瓷的电性能

    由于陶瓷在真空技术中主要作为绝缘材料使用，其电性能就成为陶瓷材料最主要的物理性能之一，陶瓷的电性能主要有：

    1) 电阻率：陶瓷材料的电阻率一般都很大，体电阻率一般都大于10¹⁰Ω·cm，面电阻率(方块电阻)大于10¹⁰Ω。影响陶瓷材料电阻率的主要因素有：陶瓷的组分、晶体结构和气孔率，碱金属的一价正离子能引起相当强烈的电导，因此作为绝缘材料的陶瓷应尽量减少这些离子，增加高价金属氧化物的含量。陶瓷材料的电阻率随温度升高而增加，即陶瓷具有负的电阻温度系数。

    陶瓷材料中一般都含有少量玻璃相，而玻璃相的缺陷较多，活化能较低，从而导致电阻率减小，陶瓷中含有少量气孔，可以导致电阻率增加，但气孔量很大且形成连续时，则气孔可能形成通道，容易吸附水汽和杂质等，电阻率反而下降。

    2）介电损耗：陶瓷材料在交变电场作用下的电导和极化，会将一部分电能转换成热能，称为陶瓷的介电损耗。陶瓷的介电常数与温度有关，而介电损耗角正切不仅与温度有关，而且与频率有关。

    陶瓷材料作为电介质，只有在一定的电场强度以下才能保持介电状态，当电场强度超过某一临界值时，介质由介电状态变为导电状态。这种现象称为介质的击穿。相应的临界电场强度数值称为介电强度，或称为击穿电场强度或绝缘强度。发生介质击穿时一般会存在两个过程：

    a.介质由介电状态变为导电状态；

    b.介质发生机械破坏，形成贯穿介质的直径不大的击穿通道。

    一般在击穿点要发生电晕或火化。功率大时，由于介质被强烈加热，产生金属蒸气，因为产生电弧，有时击穿处的介质会被烧熔。需要说明的是，陶瓷表面不光滑，或有气孔，很容易在陶瓷表面沾污上各种杂质(金属微粒、水汽、油污等)，这些沾污的杂质会引起陶瓷绝缘件表面击穿。为了减少污染，提高陶瓷表面的击穿强度和绝缘电阻，常常在电真空用高压绝缘陶瓷件的外表面上釉。电真空瓷轴实际上是一种高阻、高熔点玻璃，具有高的表面电阻、不吸潮等。目前，国内电真空瓷所用釉料大都使用高额瓷轴。其主要成分为高岭土、石英、滑石、方解石等，化学成分通常含SiO₂（质量分数占50%）、Al₂O₃（质量分数占10%以上）、其他氧化物（质量分数占20%左右）。

（慧朴科技，huiputech）