武漢重光科技有限公司
Wuhan Congtical Technology Co.,Ltd專注熱分析
精密可靠豐富開放一、實驗背景
在電子元件的微觀世界里,材料的電學特性決定著設(shè)備的性能邊界。當溫度突破千度閾值,普通材料往往 “原形畢露”,而某些特殊陶瓷卻能在極端環(huán)境中展現(xiàn)獨特魅力。重光實驗室最新發(fā)布的高溫介電測試報告,為我們揭開了某成分壓電陶瓷材料在 1000℃高溫下的電學行為圖譜。
二、實驗準備
1.實驗設(shè)備
(1)1000℃介電測試臺
顯示精度 0.1℃,控溫精度 ±0.1℃
(2)水冷循環(huán)一體機
外殼冷卻系統(tǒng)
(3)日置 IM3536電阻計
測試頻率4Hz至8MHz、重復性誤差≤5%
(4)集成軟件 WinTemp-DMS
儀器管理與控制,數(shù)據(jù)和圖表生成
2.實驗方法
平行板法
通過在兩個電極之間插入一個材料,然后測量其電容,根據(jù)測量結(jié)果計算介電常數(shù)。在實際測試裝置中,兩個電極配備在夾持介電材料的測試夾具上。源表會將介電常數(shù)、介電損耗、阻抗、相角的數(shù)值計算出來,再用自研的軟件進行實時讀取進行繪圖記錄,從而實現(xiàn)變溫介電測試。
三、實驗過程
尖端裝備:毫米級精度的控溫藝術(shù)
在實驗室區(qū)域,自主研發(fā)的1000℃變溫介電測試臺正以 ±0.1℃的控溫精度,完成從室溫到千度的平穩(wěn)過渡。這套裝備采用 PID 溫控系統(tǒng)與水冷循環(huán)技術(shù)的黃金組合,既保證腔體內(nèi)部的溫度穩(wěn)定性,又通過電磁屏蔽設(shè)計隔絕外界干擾。配合日置 IM3536 電阻計的寬頻測試能力(4Hz-8MHz),可同步繪制 10 個頻段下的介電響應(yīng)曲線,如同給材料的電學特性拍攝高速動態(tài)影像。
介電溫譜測試系統(tǒng)(DMS)
測試過程如同精密手術(shù):鉑金電極與陶瓷樣品以微米級貼合度完成組裝,4 組探針如同觸覺神經(jīng)般實時采集數(shù)據(jù)。當溫度以 2℃/min 的速率攀升時,自研軟件同步生成 ε-T、D-T、Z-T、θ-T 三維圖譜,將材料在不同頻率下的介電常數(shù)、損耗因子和相位角變化盡收眼底。在 300℃區(qū)間出現(xiàn)的絕緣性能峰值,為高溫電子器件設(shè)計提供了關(guān)鍵參數(shù)。
五、實驗結(jié)果
實驗發(fā)現(xiàn),該陶瓷材料在高溫環(huán)境下呈現(xiàn)出頻率依賴性的電學響應(yīng)。隨著溫度升高,低頻段介電常數(shù)顯著提升,而高頻性能依然保持穩(wěn)定。這種 “冷熱通吃” 的特性,使其在高溫傳感器、高頻電子封裝等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景。研究團隊通過分子動力學模擬進一步揭示,材料內(nèi)部的晶格振動模式與溫度場的耦合作用,是決定其電學行為的關(guān)鍵因素。
未來展望:從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的橋梁
此次測試不僅驗證了材料的高溫穩(wěn)定性,更為下一代耐高溫電子器件研發(fā)提供了理論支撐。重光實驗室正與多家科技企業(yè)展開合作,探索該材料在新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域的工程化應(yīng)用。當傳統(tǒng)材料在高溫下 “繳械投降”,這些新型陶瓷材料正以 “千度不毀” 的姿態(tài),為高端制造開辟新賽道。