陶瓷電容器中的高誘電率系列電容器,現(xiàn)在主要使用以batio3(鈦酸鋇)作為主要成分的電介質(zhì)。
batio3具有的鈣鈦礦(perovskite)形的晶體結構,在居里溫度以上時,為立方晶體(cubic),ba2+離子位于頂點,o2-離子位于表面中心,ti4+離子位于立方體中心的位置。
在居里溫度(約125℃)以上時的立方晶體(cubic)的晶體結構,在此溫度以下的常溫領域,向一個軸(c軸)延長,其他軸略微縮短的正方體(tetragonal)晶體結構。
此時,作為ti4+離子在結晶單位的延長方向上發(fā)生了偏移的結果,產(chǎn)生極化,不過,這個極化即使在沒有外部電場或電壓的情況下也會產(chǎn)生,因此,稱為自發(fā)極化(spontaneouspolarization)。
像這樣,具有自發(fā)極化,而且可以根據(jù)外部電場轉(zhuǎn)變自發(fā)極化的朝向的特性,被稱為強誘電型(ferroelectricity)。
與單位體積內(nèi)的自發(fā)極化的相轉(zhuǎn)變相同的是電容率,可視為靜電容量進行觀測。
當沒有外加直流電壓時,自發(fā)極化為隨機取向狀態(tài),但當從外部施加直流電壓時,由于電介質(zhì)中的自發(fā)極化受到電場方向的束縛,因此不易發(fā)生自發(fā)極化時的自由相轉(zhuǎn)變。
其結果導致,得到的靜電容量較施加偏壓前低。
這就是當施加了直流電壓后,靜電容量降低的原理。
此外,對于溫度補償用電容器(ch、c0g特性等),以常誘電性陶瓷作為主要原料,靜電容量不因直流電壓特性而發(fā)生變化。