陶瓷材料介電強度特性(擊穿電壓特性)簡介

陶瓷材料介電強度是指能維持絕緣特性,所能承受的最大電場強度。當失去絕緣特性時,稱之介電崩潰。介電崩潰的機構有兩種:

(1)本質崩潰(Intrinsic Breakdown)

介電崩潰是在高電場強度時,電極的電子在電場的加速下,因碰撞其他原子或離子而激發出更多的電子產生電流,當電流大到可以擊穿陶瓷層時,就會發生介電崩潰的現象。一般來說,使用溫度越高,熱能會激發較多的電子,因此介電強度會較差。

(2)熱崩潰(Thermal Breakdown)

當長時間維持外加電場時,陶瓷材料內部(最脆弱點)會開始產生熱,若熱無法順利導出陶瓷層,就可能會讓這局部的點產生高電流,進而發生介電崩潰的現象。

熱崩潰是陶瓷材料發生介電崩潰的主要原因。一般來說 ,熱崩潰的介電強度是本質崩潰的百分之一。

要避免熱崩潰,需要增加陶瓷的導熱與散熱能力 ,盡量減少鹼金屬離子的含量與降低燒結體的孔隙等。