百大产业链全景图-一张图看懂铁电陶瓷.pdf

铁电陶瓷是具有铁电效应的一类陶瓷材料，其核心特性是在一定温度范围内可以自发极化，并且在外加电场作用下极化方向会发生变化。铁电陶瓷的主要特征包括电滞回线和居里温度，它同时具备热释电、压电和介电等多种电性能。 铁电陶瓷的基本构造涉及电滞回线、介电体、压电体、热电体和铁电体等方面。它的介电系数非常高，可达到10的3次方到10的4次方，因而也被称为强介瓷。不过，其介电损耗较大，所以适合于制造小体积、大容量的低频电容器。从发展历程来看，铁电陶瓷的研究始于20世纪20年代，当时科学家Valasek发现了罗息盐晶体的铁电性。1940年代，人们发现了铁电陶瓷材料（如BaTiO3），而到了1950年代，PZT陶瓷得到开发，BaTiO3也展现出正温度系数（PTC）效应。1970年代，透明光电PLZT陶瓷和复合铁电陶瓷工程化成为研究热点。进入2000年以来，铁电陶瓷改性、铁电薄膜和铁电陶瓷器件成为研究的方向。 在分类上，铁电陶瓷大致可分为层状、弛豫型、含铅、无铅和反铁电陶瓷等类型。每种类型都有其特定的组成和应用特点，例如Bi系铁电陶瓷具有较大的剩余极化和良好的热稳定性，而PZT和BaTiO3则是常见的弛豫型铁电陶瓷材料。无铅型铁电陶瓷因为其环保特性而受到关注，例如BaTi2O5材料。反铁电陶瓷则以大的电致应变量、低的相变场强和小的电滞损耗而著名，典型的材料包括Pb(Zr,Sn,Ti)O3。 在制备工艺方面，固相反应法是目前最成熟也是最常用的生产方法。它包括配料、球磨、烘干、造粒、成型、抛光、烧结等多个步骤。通过这种工艺，可以获得具有良好电性能的铁电陶瓷粉体。 铁电陶瓷的应用领域十分广泛，包括大容量电容器、微型电容器、高压电容器以及叠层电容器等。其高介电常数使其在这些领域都有重要应用。此外，铁电陶瓷还因具备铁电性和热释电性，被用于介质放大器、相移器、红外探测器和光电效应应用等。 产业链方面，铁电陶瓷的上游产业涉及工业原材料（如钛酸盐、锡酸盐、铅等）和工业生产设备、能源电力等。中游产业包括铁电陶瓷粉体的生产和铁电陶瓷器件（例如陶瓷电容器、介质放大器、红外探测器、光调制器等）的制造。下游应用领域则涵盖消费电子、民用设备、汽车电子、军用电子等多个方面。 市场分析显示，全球电子陶瓷市场持续增长，带动铁电陶瓷市场发展。全球电子陶瓷的市场规模在2011年大约为1300亿美元，到了2015年增长至2100亿美元，年复合增长率达到14%。特别是在陶瓷电容器市场，市场规模逐年增长，预计2019年将达到112亿美元。红外探测器市场同样表现出稳健的增长态势，预计到2020年全球市场规模将达到4.05亿美元，年复合增长率为9.83%。中国市场方面，随着消费电子市场的快速扩展，电子陶瓷市场也呈现出积极的增长趋势。