1. Substrati:la ceramica è ampiamente utilizzata come substrati per il montaggio e l'interconnessione di componenti elettronici in circuiti integrati (IC), condensatori ceramici multistrato (MLCC) e circuiti stampati (PCB). I substrati ceramici forniscono una base stabile per la costruzione di circuiti elettronici complessi e offrono eccellenti proprietà di dissipazione del calore.
2. Isolanti:le ceramiche fungono da isolanti nei componenti elettronici grazie alla loro elevata resistività. Impediscono il flusso di corrente elettrica indesiderata e forniscono isolamento elettrico tra percorsi conduttivi. Gli esempi includono isolanti ceramici nelle candele, transistor di potenza e applicazioni ad alta tensione.
3. Condensatori:i condensatori ceramici utilizzano le proprietà dielettriche uniche di alcune ceramiche, come il titanato di bario e i titanati ceramici. Questi materiali hanno un'elevata costante dielettrica, consentendo condensatori ceramici compatti e ad alta capacità. Sono ampiamente utilizzati nei dispositivi elettronici per il filtraggio, l'accumulo di energia e la soppressione del rumore.
4. Trasduttori:alcune ceramiche presentano proprietà piezoelettriche, il che significa che possono convertire l'energia meccanica in energia elettrica e viceversa. Le ceramiche piezoelettriche vengono utilizzate come sensori per rilevare vibrazioni meccaniche, accelerazioni e pressioni. Trovano applicazioni in microfoni, accelerometri, sensori a ultrasuoni e imaging medico.
5. Resistori:alcuni materiali ceramici, come la ceramica a base di ossido di metallo, possono mostrare un comportamento semiconduttore. Questi materiali vengono utilizzati per creare resistori ceramici, che offrono stabilità alle alte temperature, precisione e tolleranza agli ambienti difficili.
6. Materiali ferroelettrici:le ceramiche ferroelettriche, come il titanato zirconato di piombo (PZT), mostrano una polarizzazione elettrica spontanea che può essere invertita applicando un campo elettrico esterno. Questa proprietà li rende preziosi per l'uso in dispositivi di memoria non volatile, condensatori e sensori.
7. Riscaldatori e sensori:le ceramiche con elevata conduttività termica, come il nitruro di alluminio (AlN), vengono utilizzate come substrati per dispositivi elettronici ad alta potenza e come diffusori di calore per dissipare il calore generato dai componenti elettronici. Inoltre, le ceramiche con proprietà specifiche dipendenti dalla temperatura possono essere impiegate come sensori di temperatura o termistori.
Grazie alla loro versatilità, affidabilità e caratteristiche elettriche e meccaniche uniche, le ceramiche svolgono un ruolo vitale nell'industria elettronica e sono componenti essenziali in un'ampia gamma di dispositivi elettronici, dall'elettronica di consumo all'elettronica automobilistica e alle applicazioni industriali.