特種陶瓷第六講敏感陶瓷

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域域、科學(xué)研究領(lǐng)域科學(xué)研究領(lǐng)域和人們的日常生活中，和人們的日常生活中，需要需要迅速增加。迅速增加。有賴于有賴于傳感器傳感器，或稱，或稱敏感敏感元件元件。在各種類型的敏感元件中，在各種類型的敏感元件中，占有十分重要的地位。占有十分重要的地位。 在某些傳感器中，是關(guān)鍵材在某些傳感器中，是關(guān)鍵材料之一，用于制造料之一，用于制造敏感元件敏感元件。用于制造用于制造，是根據(jù)某些陶，是根據(jù)某些陶瓷的瓷的、等物理量對等物理量對、及及某種氣體、某種離子的變化特別敏感的特性某種氣體、某種離子的變化特別敏感的特性而制得的。而制得的。按其按其相應(yīng)的特性相

2、應(yīng)的特性，可把這些材料分別稱作，可把這些材料分別稱作、及及。此外，還有具有此外，還有具有的的壓力壓力、位置位置、速度速度、聲波聲波等敏感陶瓷，具有鐵氧體性質(zhì)的等敏感陶瓷，具有鐵氧體性質(zhì)的及具有及具有多種敏感特性的多種敏感特性的等。等。這些這些已廣泛應(yīng)用于已廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測工業(yè)檢測、控控制儀器制儀器、交通運(yùn)輸系統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)、汽車、機(jī)器人、防止、汽車、機(jī)器人、防止公害、防災(zāi)、公安及家用電器等領(lǐng)域。公害、防災(zāi)、公安及家用電器等領(lǐng)域。 物理敏感陶瓷：物理敏感陶瓷：，如，如CdS、CdSe等；等；，如，如PTC陶瓷、陶瓷、NTC和和CTR 熱敏陶瓷等；熱敏陶瓷等；，如，如InSb、InAs、GaAs

3、等；等；，如羅息鹽、水晶、，如羅息鹽、水晶、BaTiO3、PZT等；等；，如，如ZnO、SiC等；等；，如，如PbTiO3、PZT等。等?；瘜W(xué)敏感陶瓷化學(xué)敏感陶瓷，如，如SnO2、ZnO、ZrO2等；等；，TiO2MgCr2O4、ZnO-Li2O-V2O5等。等。也在積極開發(fā)之中。也在積極開發(fā)之中。 是由是由晶粒、晶界、氣孔晶粒、晶界、氣孔組成的多相組成的多相系統(tǒng)，通過人為的摻雜，可以造成晶粒表系統(tǒng)，通過人為的摻雜，可以造成晶粒表面的面的，在晶粒表層產(chǎn)生，在晶粒表層產(chǎn)生、及及等。等。 另外，在晶界另外，在晶界 處也會產(chǎn)生處也會產(chǎn)生、及及等。等。這些這些的的組成組成、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)變化，變化，顯著改變

4、了顯著改變了晶界的電性能晶界的電性能，從而導(dǎo)致整，從而導(dǎo)致整個(gè)陶瓷個(gè)陶瓷電學(xué)性能電學(xué)性能的顯著變化。的顯著變化。熱敏陶瓷熱敏陶瓷 thermistor ceramics熱敏陶瓷熱敏陶瓷是指對溫度變化敏感的陶瓷材料。是指對溫度變化敏感的陶瓷材料。熱敏陶瓷熱敏電容熱敏電容熱敏電阻熱敏電阻熱釋電材料熱釋電材料正溫度系數(shù)熱敏電阻正溫度系數(shù)熱敏電阻（BaTiO3半導(dǎo)體瓷）半導(dǎo)體瓷）負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（MnCoNi半導(dǎo)體瓷）半導(dǎo)體瓷）熱敏電阻熱敏電阻是一種電阻值隨溫度變化的電阻元件。是一種電阻值隨溫度變化的電阻元件。電阻值隨溫度升高而增加的稱為電阻值隨溫度升高而增加的稱為正溫度系數(shù)（正溫

5、度系數(shù)（PTCPTC）熱敏電阻）熱敏電阻電阻值隨溫度升高而減小的稱為電阻值隨溫度升高而減小的稱為負(fù)溫度系數(shù)（負(fù)溫度系數(shù)（NTCNTC）熱敏電阻）熱敏電阻 熱敏半導(dǎo)體陶瓷材料就是利用它的電阻、磁性、介電性等性質(zhì)隨溫度而變化，用它作成的器件可作為溫度的測定、線路溫度補(bǔ)償及穩(wěn)頻等，且具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、制造工藝簡單及價(jià)格便宜等特點(diǎn)。 按照熱敏陶瓷的電阻-溫度特性，一般可分為三大類：1電阻隨溫度升高而增大的熱敏電阻稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱PTC熱敏電阻；2電阻隨溫度的升高而減少的熱敏電阻稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱NTC熱敏電阻；3電阻在某特定溫度范圍內(nèi)急劇變化的熱敏電阻，簡稱為CTR臨界溫度

6、熱敏電阻?；咎匦曰咎匦? 1、標(biāo)準(zhǔn)阻值（、標(biāo)準(zhǔn)阻值（R R） 熱敏電阻器在規(guī)定溫度下（熱敏電阻器在規(guī)定溫度下（2525），采用引起電阻），采用引起電阻值不超過值不超過0.1%0.1%的功率測得的電阻值，稱為的功率測得的電阻值，稱為標(biāo)準(zhǔn)阻值標(biāo)準(zhǔn)阻值。2 2、材料常數(shù)（、材料常數(shù)（B B） 表征熱敏電阻材料物理特性的常數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)阻值的表征熱敏電阻材料物理特性的常數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)阻值的關(guān)系如下式：關(guān)系如下式：BTPPeAR PTC熱敏電阻熱敏電阻NTC熱敏電阻熱敏電阻TBNTeAR212111TTLnRLnRBN2121TTLnRLnRBPA AP P、A AN N為與形狀尺寸相關(guān)的常數(shù)為與形狀尺寸相

7、關(guān)的常數(shù)3 3、耗散系數(shù)（、耗散系數(shù)（） 表示熱敏電阻溫度升高表示熱敏電阻溫度升高11所消耗的功率，描述了熱所消耗的功率，描述了熱敏電阻工作時(shí)與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換的大小。敏電阻工作時(shí)與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換的大小。其中：其中：W W 熱敏電阻消耗的功率熱敏電阻消耗的功率(mW)(mW)T T 熱敏電阻的溫度熱敏電阻的溫度T T0 0 環(huán)境溫度環(huán)境溫度I I 在溫度在溫度T T時(shí)通過熱敏電阻的電流（時(shí)通過熱敏電阻的電流（mAmA）R R 在溫度在溫度T T時(shí)熱敏電阻的電阻值時(shí)熱敏電阻的電阻值()()4 4、時(shí)間常數(shù)（、時(shí)間常數(shù)（） 熱敏電阻在零功率狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度由一個(gè)特定熱敏電阻在零功率狀態(tài)下，

8、當(dāng)環(huán)境溫度由一個(gè)特定溫度向另一個(gè)特定溫度突變時(shí)，熱敏電阻阻值變化溫度向另一個(gè)特定溫度突變時(shí)，熱敏電阻阻值變化63.2%63.2%所需時(shí)間。所需時(shí)間。 起始溫度：起始溫度：25258585或或001001005 5、溫度系數(shù)（、溫度系數(shù)（T T） 當(dāng)溫度變化當(dāng)溫度變化11時(shí)，熱敏電阻阻值的變化率。時(shí)，熱敏電阻阻值的變化率。dTdRRTTT1 T T和和R RT T對應(yīng)于溫度對應(yīng)于溫度T T（K K）時(shí)的電阻溫度系數(shù)和電阻）時(shí)的電阻溫度系數(shù)和電阻值，在工作溫度范圍內(nèi)，值，在工作溫度范圍內(nèi)，T T不是一個(gè)常數(shù)。不是一個(gè)常數(shù)。一、PTC熱敏陶瓷1、PTC熱敏電阻的基本特性（1）電阻溫度特性 其電阻溫度

9、曲線（R-T曲線）。 居里溫度Tc可通過摻雜來調(diào)整。（2）電阻溫度系數(shù) 是指零功率電阻值的溫度系數(shù)，其定義為： T=1/RT*dRT/dT對于PTC，T=2.303/(T2-T1)*lgR2/R1PTCPTC熱敏電阻熱敏電阻 PTC PTC是是Positive Temperature coefficient ( (正溫度系數(shù)正溫度系數(shù)) )的縮寫，是一種以鈦酸的縮寫，是一種以鈦酸鋇鋇(BaTiO(BaTiO3 3) )為主要成分的半導(dǎo)體功能為主要成分的半導(dǎo)體功能陶瓷材料，具有電阻值隨著溫度升高陶瓷材料，具有電阻值隨著溫度升高而增大的特性，特別是在居里溫度點(diǎn)而增大的特性，特別是在居里溫度點(diǎn)附近電

10、阻值躍升有附近電阻值躍升有3 37 7個(gè)數(shù)量級。個(gè)數(shù)量級。 利用其最基本的電阻溫度特性及電利用其最基本的電阻溫度特性及電壓壓- -電流特性與電流電流特性與電流- -時(shí)間特性，時(shí)間特性，PTCPTC系系列熱敏電阻已廣泛應(yīng)用于工業(yè)電子設(shè)列熱敏電阻已廣泛應(yīng)用于工業(yè)電子設(shè)備，汽車及家用電器等產(chǎn)品中，以達(dá)備，汽車及家用電器等產(chǎn)品中，以達(dá)到自動消磁、過熱過流保護(hù)，馬達(dá)啟到自動消磁、過熱過流保護(hù)，馬達(dá)啟動，恒溫加熱，溫度補(bǔ)償、延時(shí)等作動，恒溫加熱，溫度補(bǔ)償、延時(shí)等作用。用。（3）室溫電阻率 是指25時(shí)的零功率電阻率a。（4）電壓-電流特性（5）耐壓特性 是指PTC熱敏電阻陶瓷所承受的最高電壓Vmax。（6）

11、電流-時(shí)間特性（7）放熱特性二、PTC熱敏陶瓷材料 PTC熱敏電阻器有兩大系列：一類是采用BaTiO3為基材料制作的PTC；另一類是以氧化釩為基的材料。1、 BaTiO3系PTC熱敏電阻陶瓷（1） BaTiO3陶瓷產(chǎn)生PTC效應(yīng)的條件 當(dāng)BaTiO3陶瓷材料中的晶粒充分半導(dǎo)化，而晶界具有適當(dāng)絕緣性時(shí)，才具有PTC效應(yīng)。 PTC效應(yīng)完全是由其晶粒和晶界的電性能決定，沒有晶界的單晶不具有PTC效應(yīng)。 （2）陶瓷的半導(dǎo)化 由于在常溫下是絕緣體，要使它們變成半導(dǎo)體，需要一個(gè)半導(dǎo)化。所謂半導(dǎo)化，是指在禁帶中形成附加能級：施主能級或受主能級。在室溫下，就可以受到熱激發(fā)產(chǎn)生導(dǎo)電載流子，從而形成半導(dǎo)體。 形成

12、附加能級的方法：通過化學(xué)計(jì)量比偏離和摻雜。A、化學(xué)計(jì)量比偏離 在氧化物半導(dǎo)體陶瓷的制備過程中，通過控制燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛以及冷卻氣氛等，產(chǎn)生化學(xué)計(jì)量的偏離。B、摻雜 在氧化物中，摻入少量高價(jià)或低價(jià)雜質(zhì)離子，引起氧化物晶體的能帶畸變，分別形成施主能級和受主能級。從而形成n型或p型半導(dǎo)體陶瓷。（3） BaTiO3陶瓷的半導(dǎo)化 一般采用摻雜施主金屬離子。在高純BaTiO3陶瓷中，用La3+、Ce4+、Sm3+、Dy3+、Y3+、Sb3+、Bi3+等置換Ba2+?；蛴肗b5+、Ta5+、W6+等置換Ti4+。 摻雜量一般在0.2%0.3%之間，稍高或稍低均可能導(dǎo)致重新絕緣化。純純BaTiO3具有具有，

13、常溫下電常溫下電子激發(fā)很少子激發(fā)很少，其，其室溫下的電阻率室溫下的電阻率為為1012cm，已接近絕緣體，不具有，已接近絕緣體，不具有PTC電電阻特性。阻特性。BaTiO3的的半導(dǎo)化半導(dǎo)化采采用在用在真空、惰性氣體或還原性氣體真空、惰性氣體或還原性氣體中加熱中加熱BaTiO3。由于由于失氧失氧，BaTiO3內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)產(chǎn)生氧缺位氧缺位，為了為了保持電中性保持電中性，部分，部分Ti4+將俘獲電子成將俘獲電子成為為Ti3+。在強(qiáng)制還原以后，需要。在強(qiáng)制還原以后，需要在氧化氣在氧化氣氛下氛下重新熱處理，才能得到較好的重新熱處理，才能得到較好的PTC特特性，電阻率為性，電阻率為1-103cm。 采用采用使使

14、BaTiO3半導(dǎo)化的方法之一是半導(dǎo)化的方法之一是，該法也稱，該法也稱。如果用離子半徑與如果用離子半徑與Ba2+相近的三價(jià)離子相近的三價(jià)離子(如如La3+、Ce3+、Nd3+、Ga3+、Sm3+、Dy3+、Y3+、Bi3+、Sb3+等等)置換置換Ba2+，或者用離子半徑與，或者用離子半徑與Ti4+相近的五價(jià)離子相近的五價(jià)離子(如如Ta5+、Nb5+、Sb5+等等)置換置換Ti4+，采用，采用普通陶瓷工藝普通陶瓷工藝，即能獲得電阻率為，即能獲得電阻率為103-105cm的的n型型BaTiO3半導(dǎo)體。半導(dǎo)體。五價(jià)離子五價(jià)離子對對BaTiO3的電阻的電阻率影響很大。率影響很大。一般情況下，電阻率一般情

15、況下，電阻率，達(dá)到某一濃度時(shí)達(dá)到某一濃度時(shí)，電阻率，電阻率降至最低值，降至最低值，繼續(xù)增加濃度繼續(xù)增加濃度，電阻率則，電阻率則迅速提高，甚至變成絕緣體。迅速提高，甚至變成絕緣體。 BaTiO3的電阻率降至最低點(diǎn)的的電阻率降至最低點(diǎn)的(質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù))為：為：Nd 0.05，Ce、La、Nb 0.20.3，Y 0.35 采用采用使使BaTiO3半導(dǎo)化半導(dǎo)化的方法之二是的方法之二是， 以， 以 S i O2或或 A S T ( 1/3A12O3 3/4SiO21/4TiO2 )對對BaTiO3進(jìn)行摻進(jìn)行摻雜，雜，AST加入量加入量3(摩爾分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù))于于1260 -1380燒成后，電阻率為燒成

16、后，電阻率為40-100cm。（4） BaTiO3PTC陶瓷的生產(chǎn)工藝 以居里點(diǎn)Tc為100的PTC BaTiO3陶瓷為例。(1-y)(Ba1-xCaxTi1.01O3).ySrSnO3+0.002La2O3+0.006Sb2O3+0.0004MnO2+0.0025SiO2+0.00167Al2O3+0.001Li2CO3A、原料：一般應(yīng)采用高純度的原料，特別要控制受主雜質(zhì)的含量，把Fe、Mg等雜質(zhì)含量控制在最低限度。一般控制在0.01mol%以下。B、摻雜：施主摻雜物L(fēng)a2O3、Nb2O5、Y2O3等宜在合成時(shí)引入，含量在0.20.3mol%這樣一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)。C、瓷料制備及成型：傳統(tǒng)的工

17、藝難以解決純度和均勻性的問題，現(xiàn)已經(jīng)開始采用液相法。D、燒成：PTC陶瓷必須在空氣或氧氣氛中燒成。（5）影響PTC熱敏陶瓷性能的因素A、組成對居里溫度的影響 不同的PTC熱敏陶瓷對Tc(開關(guān)溫度)有不同的要求。通過控制BaTiO3的居里點(diǎn)可以解決。改變Tc稱“移峰”，通過改變組成，即加入某些化合物可以達(dá)到“移峰”的目的，這些加入的化合物稱為“移峰劑”。 “移峰劑”具有與Ba2+、Ti4+離子大小、價(jià)態(tài)相似的金屬離子，可以取代Ba2+、Ti4+離子，形成連續(xù)固溶體。如PbTiO3 （高于120，Tc=490）、 SrTiO3（低于120，Tc=-150）。B、晶粒大小的影響 晶粒大小與正溫度系數(shù)

18、、電壓系數(shù)及耐壓值有密切的關(guān)系。一般說來，晶粒越細(xì)小，晶界的比重越大，外加電壓分配到每個(gè)晶粒界面層的電壓就越小。因此，晶粒細(xì)小可降低電壓系數(shù)，提高耐壓值。 BaTiO3熱敏陶瓷的PTC特性的高低，與陶瓷的晶粒大小密切相關(guān)。研究表明，晶粒在5um左右的細(xì)晶陶瓷具有極高的正溫度系數(shù)。 要獲得細(xì)晶陶瓷，首先要求原料細(xì)、純、勻、來源穩(wěn)定，其次可通過添加一些晶粒生長抑制劑，達(dá)到均勻細(xì)小凈粒結(jié)構(gòu)的目的。此外，加入玻璃形成劑和控制升溫速度也可以抑制晶粒長大。C、化學(xué)計(jì)算比（Ba/Ti）的影響 在TiO2稍微過量時(shí)通常會呈現(xiàn)最低體積電阻率；在Ba過量時(shí)體積電阻率往往會增高，且使瓷料易于實(shí)現(xiàn)細(xì)晶化。D、Al2O

19、3對PTC陶瓷的影響 Al3+在BaTiO3基陶瓷中有三種存在位置：當(dāng)TiO2高度過量時(shí)，Al3+有可能被擠到BaTiO3晶格的Ba2+位置，這時(shí)Al3+的作用是施主；在Al2O3-SiO2-TiO2摻雜的PTC瓷料中，Al3+處于玻璃相中，能夠起到吸收受主雜質(zhì)、純化主晶相的作用；在未引入SiO2、且TiO2也不過量的情況下，Al3+將取代BaTiO3晶格中的Ti4+，起受主作用。顯然，、種情況下對PTC瓷料的半導(dǎo)化起有益作用。是有害的。三、PTC熱敏電阻的應(yīng)用 為溫度敏感特性的應(yīng)用、延遲特性的應(yīng)用及加熱器方面的應(yīng)用。1、溫度監(jiān)控傳感器2、彩色電視機(jī)消磁3、電冰箱起動器vPTC熱敏電阻可用于計(jì)

20、算機(jī)及其外部設(shè)備、移動電話、電池組、遠(yuǎn)程通訊和網(wǎng)絡(luò)裝備、變壓器、工業(yè)控制設(shè)備、汽車及其它電子產(chǎn)品中，作為開關(guān)類的PTC陶瓷元件，具有開關(guān)功能。使電器設(shè)備避免過流、過熱損壞；作為加熱類的PTC陶瓷元件，它是一種溫度自控的發(fā)熱體，大量用于暖風(fēng)機(jī)、電吹風(fēng)、電蚊香、電熨斗等需要保持恒定溫度的電器上，可省去一套溫控線路。 v（1）負(fù)載過電流、過熱保護(hù) 熱敏電阻動作后，電路中電流有了大幅度的降低，因而可同時(shí)起到過熱保護(hù)和過流保護(hù)兩種作用。熱敏電阻也適用于手提電腦及手機(jī)中的鋰離子電池和鎳氫電池的短路及發(fā)熱保護(hù)。當(dāng)手機(jī)電池過充電或短路時(shí)，電池發(fā)熱，電池內(nèi)部線路板上的PTC阻值上升，將電流限制在安全范圍內(nèi)。某些

21、水貨手機(jī)電池內(nèi)部用普通電阻代替PTCR，在發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)作用很差。vPTCR在電視機(jī)PTC消磁電路中的應(yīng)用 彩色顯像管的柵網(wǎng)、蔭罩等部件都是用金屬材料做成的，易受到地磁場或機(jī)內(nèi)、外雜散磁場的影響，會使這些金屬部件磁化，使圖像色彩出現(xiàn)異常，因此彩色電視機(jī)都設(shè)有自動消磁電路。附著在顯像管上的消磁線圈與PTCR串聯(lián)組成消磁電路。剛開機(jī)時(shí)， PTCR冷電阻很?。s為1218），流過消磁線圈的50Hz電流很大，產(chǎn)生很強(qiáng)的交變磁場，電流同時(shí)也流過PTCR，使其溫度上升，其阻值在幾秒內(nèi)迅速增大，電流逐漸減小，呈衰減波形，磁場逐漸減弱起到消磁的作用。為了減小維持電流，可緊貼PTCR旁邊，設(shè)置一個(gè)小功率加

22、熱電阻，使PTCR在電視機(jī)工作期間一直保持較高的溫度，流過消磁線圈的電流可維持在很小的水平，以減小耗電。v電機(jī)啟動PTC熱敏電阻 電機(jī)在啟動時(shí)，要克服本身的慣性，同時(shí)還要克服負(fù)載的反作用力（如冰箱壓縮機(jī)啟動時(shí)必須克服制冷劑的反作用力），因此電機(jī)啟動時(shí)需要較大的電流和轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)動正常后，為了節(jié)約能源，需要的轉(zhuǎn)矩又要大幅度下降。給電機(jī)加一組輔助線圈，只在啟動時(shí)工作，正常后它就斷開。將PTC熱敏電阻串聯(lián)在啟動輔助線圈， 啟動后PTC熱敏電阻進(jìn)入高阻態(tài)切斷輔助線圈，正好可以達(dá)到這種效果。v燈絲預(yù)熱用PTC熱敏電阻器用于各種熒光燈電子鎮(zhèn)流器、電子節(jié)能燈中，不必改動線路，將適當(dāng)?shù)臒崦綦娮杵髦苯又锌缃釉跓艄?/p>

23、的諧振電容器兩端，可以變電子鎮(zhèn)流器、電子節(jié)能燈的硬啟動為預(yù)熱啟動，使燈絲的預(yù)熱時(shí)間達(dá)0.42秒可延長燈管壽命三倍以上。 剛接通開關(guān)時(shí)，Rt處于常溫態(tài)，其阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于C2阻值，電流通過C1，Rt自熱溫度超過居里點(diǎn)溫度Tc躍入高阻態(tài)，其阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C2阻值，電流通過C1、C2形成回路導(dǎo)致LC諧振，產(chǎn)生高壓點(diǎn)亮燈管。 四、NTC熱敏電阻陶瓷 NTC熱敏電阻陶瓷是指隨溫度升高而其電阻率按指數(shù)關(guān)系減小的一類陶瓷。 RT=R0exp（B/T-B/T0） B=lgRT-lgR0/（1/T-1/T0） RT、R0為溫度T、T0時(shí)熱敏電阻的電阻值（），B熱敏電阻常數(shù)（K）。 熱敏電阻常數(shù)B可以表征和比較陶瓷材料

24、的溫度特性，B值越大，熱敏電阻的電阻對于溫度的變化率越大。一般常用的熱敏電阻陶瓷的B=20006000K，高溫型熱敏電阻陶瓷的B值約為1000015000K。NTCNTC熱敏電阻熱敏電阻 NTC NTC是是Negative Temperature coefficient ( (負(fù)溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù)) )的縮寫，是以尖晶石結(jié)構(gòu)為的縮寫，是以尖晶石結(jié)構(gòu)為主的半導(dǎo)體功能陶瓷，具有電阻值隨著溫主的半導(dǎo)體功能陶瓷，具有電阻值隨著溫度升高而減小的特性，按照使用溫度可分度升高而減小的特性，按照使用溫度可分為低溫（為低溫（-130-13000）、常溫（）、常溫（-50-50350350）及高溫（）及高溫（30

25、0300）用三種類型，）用三種類型，主要應(yīng)用于溫度測量和溫度補(bǔ)償。主要應(yīng)用于溫度測量和溫度補(bǔ)償。 NTC NTC熱敏電阻通常都是以熱敏電阻通常都是以MnMnO O為主為主材料，同時(shí)引入材料，同時(shí)引入CoOCoO、NiONiO、CuOCuO、FeFeO O等，使其在高溫下形成尖晶石結(jié)構(gòu)的半等，使其在高溫下形成尖晶石結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料，主要有二元、三元及四元系導(dǎo)體材料，主要有二元、三元及四元系材料。材料。 NTC熱敏電阻陶瓷大多數(shù)是尖晶石結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)的氧化物陶瓷，主要成分是CoO、NiO、MnO、CuO、ZnO、MgO、Fe2O3、Cr2O3、ZrO2、TiO2等。 分為三大類：低溫型、中溫型及高

26、溫型陶瓷。絕大多數(shù)是具有絕大多數(shù)是具有的的過渡金屬固熔體過渡金屬固熔體。其中，其中，主要有：主要有：Cu-Mn、Co-Mn、Ni-Mn等系。等系。其中，其中，最有實(shí)用意義的最有實(shí)用意義的為為Co-Mn系材系材料。它在料。它在20時(shí)的電阻率為時(shí)的電阻率為103cm，主晶，主晶相為相為MnCo2O4。隨著隨著Mn含量的增大含量的增大，則形成，則形成MnCo2O4和和MnCo2O4的固溶體，的固溶體，電阻率逐漸增大。電阻率逐漸增大。有：有：Mn-Co-Ni、Mn-Cu-Ni、Mn-Cu-Co等等和和Cu-Fe-Ni、Cu-Fe-Co等等。在在中，隨著中，隨著Mn含量的含量的增大，電阻率增大。增大，電

27、阻率增大。此外，還有此外，還有Cu-Fe-Ni，CO四元系等。四元系等。 二元系二元系NTCNTC熱敏電阻材料熱敏電阻材料 常用的二元系常用的二元系NTCNTC熱敏電阻材料有：熱敏電阻材料有：MnO-CoO-OMnO-CoO-O， MnO-CuO-OMnO-CuO-O2 2， MnO-NiO-OMnO-NiO-O、 CoO-CuO-OCoO-CuO-O，CoO-NiO-OCoO-NiO-O，CuO-NiO-OCuO-NiO-O系等。系等。 缺點(diǎn)：對組分敏感，組分稍有變化，電導(dǎo)率就可能變化幾個(gè)數(shù)量缺點(diǎn)：對組分敏感，組分稍有變化，電導(dǎo)率就可能變化幾個(gè)數(shù)量級，使產(chǎn)品一致性和重復(fù)性差。級，使產(chǎn)品一致性

28、和重復(fù)性差。材材 料料2 20 0 ( (S S/ /c cm m) )B B配配方方范范圍圍( (a at to om m% %) )M Mn nO O- -C Cu uO O- -O O2 21 10 0- -1 11 10 0- -7 71 18 85 56 64 44 40 00 0C Cu u：1 10 03 30 0M Mn nO O- -C Co oO O- -O O2 21 10 0- -3 31 10 0- -9 92 23 32 20 07 72 20 00 0C Co o：2 20 05 50 0M Mn nO O- -N Ni iO O- -O O2 21 10 0-

29、-3 31 10 0- -7 73 34 48 80 04 46 64 40 0N Ni i：3 30 07 70 0C Co oO O- -C Cu uO O- -O O2 21 10 0- -4 41 10 0- -8 82 20 09 90 04 41 18 80 0C Co o：3 30 06 60 0C Co oO O- -N Ni iO O- -O O2 21 10 0- -1 11 10 0- -8 81 11 16 60 04 44 40 00 0C Co o：5 50 07 70 0常用的三元系材料：常用的三元系材料：MnO-CoO-NiO-OMnO-CoO-NiO-OMnO

30、-CuO-NiO-OMnO-CuO-NiO-OMnO-CuO-CoO-OMnO-CuO-CoO-O三元系三元系NTCNTC熱敏電阻材料熱敏電阻材料 在三元系濃度三角形在三元系濃度三角形中央?yún)^(qū)域內(nèi)，材料的電導(dǎo)中央?yún)^(qū)域內(nèi)，材料的電導(dǎo)率對陽離子成分不敏感，率對陽離子成分不敏感，組分稍有變化，電導(dǎo)率變組分稍有變化，電導(dǎo)率變化很小，可以生產(chǎn)出一致化很小，可以生產(chǎn)出一致性、重復(fù)性、穩(wěn)定性優(yōu)良性、重復(fù)性、穩(wěn)定性優(yōu)良的的NTCNTC熱敏電阻。熱敏電阻。材材料料20 (S/cm)B配配方方范范圍圍(%)Mn-Co-Ni-Fe10-410-530004000Fe50，Mn30Mn-Co-Ni-Cu10-110-2

31、20003000Cu30，Mn33Mn-Ni-Fe-Cu10-12000Cu17，F(xiàn)e20Mn-Co-Fe-Cu10-210-325003000Cu17，F(xiàn)e30四元系四元系NTCNTC熱敏電阻材料熱敏電阻材料 常用的含錳四元系熱敏電阻材料有：常用的含錳四元系熱敏電阻材料有：MnO-CoO-NiO-FeO-OMnO-CoO-NiO-FeO-OMnO-CoO-NiO-CuO-OMnO-CoO-NiO-CuO-OMnO-NiO-FeO-CuO-OMnO-NiO-FeO-CuO-OMnO-CoO-FeO-CuO-OMnO-CoO-FeO-CuO-O工作溫度工作溫度的熱敏電阻的熱敏電阻(NTC)常稱為

32、常稱為。有廣泛的應(yīng)用前景，尤有廣泛的應(yīng)用前景，尤其在其在汽車空氣燃料比汽車空氣燃料比傳感器方面，有很傳感器方面，有很大的實(shí)用價(jià)值。大的實(shí)用價(jià)值。其中，主要使用的兩種其中，主要使用的兩種為：為： (1) Pr、Er、Tb、Nd、Sm等氧化物，加入適等氧化物，加入適量量其他過渡金屬氧化物其他過渡金屬氧化物，在，在 燒結(jié)燒結(jié)后，可在后，可在 工作。工作。(2)MgAl2O4-MgCr2O4-LaCrO3或或(LaSr)CrO3 三元系材料三元系材料 該系材料適用于該系材料適用于溫區(qū)。溫區(qū)。工作溫度在工作溫度在的熱敏電阻材的熱敏電阻材料料(NTC)稱為稱為。以以為主，加入為主，加入La、Nd、Pd等的

33、氧化物。等的氧化物。主要材料有主要材料有Mn-Ni-Fe-Cu、Mn-Cu-Co、Mn-Ni-Cu等。等。 2）NTC熱敏電阻陶瓷的導(dǎo)電機(jī)理：（1）化學(xué)計(jì)量比偏離 采用氧化或還原氣氛燒結(jié)，分別產(chǎn)生p型和n型半導(dǎo)體，形成電子或空穴導(dǎo)電。（2）摻雜 在主成分中引入少量與主成分金屬離子種類不同、電價(jià)不等的金屬離子，產(chǎn)生不等價(jià)置換，從而產(chǎn)生產(chǎn)生p型和n型半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)電子或空穴導(dǎo)電。2.高溫NTC熱敏電阻陶瓷 一般要求為：熔點(diǎn)高、性能穩(wěn)定、熱敏感性高、電阻溫度系數(shù)大、元件燒成后，與電極的接觸狀態(tài)好、可通過調(diào)整配方和晶粒度能夠改變電阻的溫度特性。材料體系有以下兩類：ZrO2-CaO、ZrO2-Y2O3等螢

34、石型結(jié)構(gòu)陶瓷以Al2O3、MgO為主要成分的尖晶石型陶瓷3.NTC熱敏電阻陶瓷的應(yīng)用1）溫度補(bǔ)償： 用于石英振蕩器（23個(gè)NTC）2）抑制浪涌電流： 用于控制開關(guān)電源、電機(jī)、變壓器等在接通瞬時(shí)產(chǎn)生的大電流。3）溫度檢測 用于熱水器、空調(diào)、廚房設(shè)備、辦公用品、汽車電控等。v 片式NTC熱敏電阻主要應(yīng)用在移動電話、手提電腦、液晶顯示器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)以及汽車工業(yè)，其中44%用于通訊領(lǐng)域，26%用于汽車工業(yè)，30%用于消費(fèi)類電器。近年來，由于移動通訊、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子產(chǎn)品（如彩電、VCD、DVD、LD、CD等）、辦公自動化設(shè)備、汽車電子裝備以及軍用無線電設(shè)備和航空、航天高新數(shù)字電子技術(shù)產(chǎn)品在我

35、國的迅猛發(fā)展，國內(nèi)市場對片式化NTC熱敏電阻的需求與日俱增，市場前景大為看好。因此，國內(nèi)外對片式NTC熱敏電阻的需求以每年2030%的速率遞增。主要是指主要是指的半導(dǎo)體陶瓷，的半導(dǎo)體陶瓷，在在68附近附近達(dá)到達(dá)到3-4個(gè)數(shù)量級，具有個(gè)數(shù)量級，具有, 因此稱為因此稱為或或。這種這種具有具有和和，故可作，故可作或或。這一。這一特定溫度特定溫度稱稱。電阻值的急劇變化，通常是電阻值的急劇變化，通常是隨溫度隨溫度的升高的升高，在臨界溫度附近在臨界溫度附近，。V是是，它有，它有5價(jià)、價(jià)、4價(jià)等多種價(jià)價(jià)等多種價(jià)態(tài)，因此，態(tài)，因此，V系有多種氧化物，如系有多種氧化物，如V2O5、VO2、V2O3、VO等。等。

36、這些氧化物各有這些氧化物各有。每種。每種V系系氧化物與氧化物與B、Si、P、Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、La、Ag等氧化物形成等氧化物形成，可上、下，可上、下移動其臨界溫度。移動其臨界溫度。 在現(xiàn)代社會，人們在現(xiàn)代社會，人們在生活和工作中在生活和工作中使使用和接觸的用和接觸的越來越多，其中某些越來越多，其中某些易燃易燃、易爆、有毒氣體、易爆、有毒氣體及其及其混合物混合物一旦泄露到一旦泄露到大氣中，會造成大氣中，會造成大氣污染大氣污染，甚至引起，甚至引起爆炸爆炸和火災(zāi)和火災(zāi)。是一種是一種陶瓷陶瓷材料，材料，(或稱或稱)由于其具有由于其具有靈敏度高靈敏度高、性能穩(wěn)定性能穩(wěn)定、結(jié)結(jié)構(gòu)簡單構(gòu)簡單、體

37、積小體積小、價(jià)格低廉價(jià)格低廉、使用方便使用方便等優(yōu)點(diǎn)，得到迅速發(fā)展。等優(yōu)點(diǎn)，得到迅速發(fā)展。 氣敏陶瓷大致可分為氣敏陶瓷大致可分為、及及三種：三種： 按照按照來分類，如來分類，如SnO2型、型、ZnO型、型、 -Fe2O3型、型、 -Fe2O3型、鈣鈦礦化合型、鈣鈦礦化合物型、物型、TiO2型等。型等。是一類介于是一類介于的奇特的奇特固體材料，其固體材料，其主要特征主要特征是它的是它的，如，如ZrO2氧敏陶瓷，氧敏陶瓷，K2SO4、Na2SO4等堿金等堿金屬硫酸鹽等。屬硫酸鹽等。用用作母線，表面用作母線，表面用陶瓷涂層陶瓷涂層、觸媒材料觸媒材料、防晶粒生長材料防晶粒生長材料以及以及防觸防觸媒中毒

38、材料媒中毒材料等涂層所制成。等涂層所制成。 吸附氣體分子時(shí)吸附氣體分子時(shí)，半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的的將隨將隨半導(dǎo)體類型半導(dǎo)體類型和和氣體分子種氣體分子種類類的不同而變化。的不同而變化。吸附氣體一般分為物理吸附和化學(xué)吸附兩吸附氣體一般分為物理吸附和化學(xué)吸附兩大類。被吸附的氣體一般也可分為兩類。大類。被吸附的氣體一般也可分為兩類。具有具有稱為稱為氧化性氧化性(或或電子受容性電子受容性)氣體氣體，如，如O2、NOx等。等。具有具有稱為稱為還原性還原性(或或電子供出性電子供出性)氣體氣體，如，如H2、CO、乙醇等。、乙醇等。SnO2系氣敏陶瓷是系氣敏陶瓷是，是，是以以SnO2為基材為基材，加入催化加入催化劑、

39、黏結(jié)劑等劑、黏結(jié)劑等，按照，按照常規(guī)的陶瓷工藝方常規(guī)的陶瓷工藝方法法制成的。制成的。 以以為基為基本原料，本原料，粉料越細(xì)粉料越細(xì)，比表面積越大比表面積越大，對，對被測氣體越敏感被測氣體越敏感。制造制造的方法的方法有有、及及等等。用用SnCl4或或SnCl2制備制備SnO2，這兩種方，這兩種方法最后均需煅燒，其法最后均需煅燒，其對于對于SnO2粉粉料的料的、影響很大。影響很大。所用所用多為多為，它們有不同的作用，主，它們有不同的作用，主要是要是Sb2O3、V2O5、MgO、PbO、CaO等等。SnO2系氣敏陶瓷制造的氣敏元件有如下特點(diǎn)：系氣敏陶瓷制造的氣敏元件有如下特點(diǎn)：，出現(xiàn)，出現(xiàn)最高靈敏度

40、的溫度較低最高靈敏度的溫度較低，約在，約在300；，在低濃，在低濃度范圍，這種變化十分明顯，非常適用于度范圍，這種變化十分明顯，非常適用于對低濃對低濃度氣體的檢測度氣體的檢測；，而且，而且；，待測氣體可通，待測氣體可通過過氣敏元件電阻值的變化氣敏元件電阻值的變化直接轉(zhuǎn)化為信號，且直接轉(zhuǎn)化為信號，且阻值變化大，可用阻值變化大，可用簡單電路簡單電路實(shí)現(xiàn)自動測量；實(shí)現(xiàn)自動測量；，；，和和。 利用利用吸附還原氣體時(shí)吸附還原氣體時(shí)來檢測還原氣體來檢測還原氣體，已廣泛應(yīng)，已廣泛應(yīng)用于家用用于家用、生產(chǎn)用、生產(chǎn)用和和等。等。對對特別特別敏感，廣泛用于敏感，廣泛用于CO報(bào)警報(bào)警和和工作環(huán)境的工作環(huán)境的空氣監(jiān)測

41、空氣監(jiān)測等。等。已進(jìn)入已進(jìn)入對于對于可燃性氣體可燃性氣體，例如，例如H2、CO、甲烷、丙烷、甲烷、丙烷、乙醇、酮或芳香族氣體等，具有、乙醇、酮或芳香族氣體等，具有，因而，因而SnO2氣敏元件氣敏元件。 氧化鋅系氣敏陶瓷元件最突出的優(yōu)點(diǎn)氧化鋅系氣敏陶瓷元件最突出的優(yōu)點(diǎn)是是，一般加入適量的，一般加入適量的來來提高陶瓷元件的靈敏度提高陶瓷元件的靈敏度。對異丁烷、丙烷、對異丁烷、丙烷、乙烷等乙烷等有較高靈敏度有較高靈敏度，碳?xì)?，碳?xì)浠衔镏谢衔镏小５牡难趸\氣敏陶瓷元件氧化鋅氣敏陶瓷元件對對H2、CO靈敏度靈敏度較高，對較高，對碳?xì)浠衔镬`敏度碳?xì)浠衔镬`敏度較較差。差。的的氧化鋅氣敏陶瓷元件氧化鋅

42、氣敏陶瓷元件對對乙醇乙醇、苯和煤氣、苯和煤氣較靈敏，且成本也較低。較靈敏，且成本也較低。的結(jié)構(gòu)與二氧化的結(jié)構(gòu)與二氧化錫的不同，可以把它做成錫的不同，可以把它做成，將，將半導(dǎo)體半導(dǎo)體元件與催化物元件與催化物分離，這樣可以分離，這樣可以更換催化劑更換催化劑來來提高元件的氣體選擇性提高元件的氣體選擇性，其缺點(diǎn)是，其缺點(diǎn)是。 常見的鐵的氧化物有常見的鐵的氧化物有：FeO、Fe2O3和和Fe3O4；其中，其中，F(xiàn)e2O3有有： Fe2O3和和 Fe2O3均被發(fā)現(xiàn)具有均被發(fā)現(xiàn)具有。 Fe2O3具有具有結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)。從熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定性性來看來看 Fe2O3較優(yōu)，但從較優(yōu)，但從靈敏度靈敏度而言則比而言則比 Fe

43、2O3差。差。最大的特點(diǎn)最大的特點(diǎn)是是也能得到也能得到較高的催化性較高的催化性，高溫下熱穩(wěn)定性好高溫下熱穩(wěn)定性好。 Fe2O3對對丙烷氣體丙烷氣體較靈敏，但對較靈敏，但對甲甲烷烷就不靈敏。就不靈敏。 Fe2O3的的好，對好，對甲烷乃甲烷乃至異丁烷至異丁烷都非常靈敏，對都非常靈敏，對水蒸氣和乙醇水蒸氣和乙醇等等卻不靈敏。卻不靈敏。 Fe2O3作作非非常合適。因它對常合適。因它對水蒸氣和乙醇水蒸氣和乙醇等不靈敏，等不靈敏，故不會因故不會因水蒸氣及酒精的存在水蒸氣及酒精的存在而誤報(bào)。而誤報(bào)。 ，通常是指，通常是指空氣中水蒸氣的含量空氣中水蒸氣的含量。濕度與人類的日常生活和生產(chǎn)活動有著十濕度與人類的日

44、常生活和生產(chǎn)活動有著十分密切的關(guān)系，因此需要隨時(shí)監(jiān)測空氣濕度。分密切的關(guān)系，因此需要隨時(shí)監(jiān)測空氣濕度?？蓪⒖蓪穸鹊淖兓瘽穸鹊淖兓砸暂敵?，易于實(shí)現(xiàn)輸出，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測遠(yuǎn)距離監(jiān)測、記錄和反饋、記錄和反饋的自動控制。的自動控制。 以濕敏材料制造的以濕敏材料制造的配以配以即成為即成為。根據(jù)濕敏材料的根據(jù)濕敏材料的性能性能及其及其使用功能使用功能可分為以下四類：可分為以下四類：，如，如LiCl電解質(zhì)型。電解質(zhì)型。，有電解質(zhì)型，有電解質(zhì)型(離子離子交換樹脂交換樹脂)、膨潤型、電容型。、膨潤型、電容型。，有電容型、電阻，有電容型、電阻型、阻抗型。型、阻抗型。，如半導(dǎo)體硅材料。，如半導(dǎo)體硅材料。其中，

45、最常用的為其中，最常用的為濕濕敏電阻型。敏電阻型。濕敏陶瓷材料濕敏陶瓷材料種類種類繁多，繁多，化學(xué)組成化學(xué)組成復(fù)雜。復(fù)雜。按按可將可將濕敏半導(dǎo)體陶瓷濕敏半導(dǎo)體陶瓷分分為為、和和。 MgCr2O4-TiO2系濕敏陶瓷是系濕敏陶瓷是多孔濕敏陶瓷多孔濕敏陶瓷結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，達(dá)達(dá)30-40，具有，具有良好的透濕性能良好的透濕性能。MgCr2O4-TiO2系濕敏陶瓷的系濕敏陶瓷的可采可采用用傳統(tǒng)陶瓷的制造方法傳統(tǒng)陶瓷的制造方法，但原料必須采用化學(xué)純，但原料必須采用化學(xué)純或分析純級?；蚍治黾兗?。MgCr2O4-TiO2系濕敏陶瓷的制造工系濕敏陶瓷的制造工藝流程如下：藝流程如下：MgO、Cr2O3、TiO2 稱

46、量稱量 球磨球磨 干燥干燥 造粒造粒 干壓干壓燒結(jié)燒結(jié) 切片切片 電極電極 引線引線 裝裝配配 測試測試 MgCr2O4-TiO2系系具有具有很高的濕度很高的濕度活性活性，濕度響應(yīng)快濕度響應(yīng)快，對溫度、時(shí)間、濕度和電，對溫度、時(shí)間、濕度和電負(fù)荷的負(fù)荷的，是很有應(yīng)用前途的，是很有應(yīng)用前途的濕敏傳感濕敏傳感器陶瓷材料器陶瓷材料，已用于，已用于。程序控制的微波爐，根據(jù)程序控制的微波爐，根據(jù)處于微波爐蒸汽處于微波爐蒸汽排口處的排口處的的相對濕度反饋信息，調(diào)的相對濕度反饋信息，調(diào)節(jié)烹調(diào)參數(shù)。節(jié)烹調(diào)參數(shù)。 此外，目前比較常見的此外，目前比較常見的還有還有ZnCr2O4為主晶相系為主晶相系半導(dǎo)體陶半導(dǎo)體陶瓷

47、瓷，以及新研究的，以及新研究的。 陶瓷濕度傳感器結(jié)構(gòu)陶瓷濕度傳感器結(jié)構(gòu)Si-Na2O-V2O5系濕敏陶瓷是系濕敏陶瓷是，其主晶相是具有半導(dǎo)性的硅粉，其主晶相是具有半導(dǎo)性的硅粉。燒結(jié)溫度較低燒結(jié)溫度較低(一般低于一般低于900)，燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)時(shí)固固相反應(yīng)不完全相反應(yīng)不完全，燒結(jié)后收縮率很小燒結(jié)后收縮率很小。其阻值為。其阻值為102-107 ，隨相對濕度，隨相對濕度以指數(shù)規(guī)律以指數(shù)規(guī)律變化，測量變化，測量范圍為范圍為(25100)RH。Si-Na-V系濕敏陶瓷的系濕敏陶瓷的是由于是由于Na2O和和V2O5吸附水分，使吸濕后硅粉粒間的電阻值顯吸附水分，使吸濕后硅粉粒間的電阻值顯著降低。著降低。這種元

48、件的這種元件的是是溫度穩(wěn)定性較好溫度穩(wěn)定性較好，可在，可在100下工作，阻值范圍可調(diào)，工作壽命長。下工作，阻值范圍可調(diào)，工作壽命長。是是響應(yīng)速度慢響應(yīng)速度慢，有，有明顯濕滯現(xiàn)象明顯濕滯現(xiàn)象，不能，不能用于用于濕度變化不劇烈的場合濕度變化不劇烈的場合。濕敏陶瓷的應(yīng)用很廣泛，主要濕敏陶瓷的應(yīng)用很廣泛，主要應(yīng)用于應(yīng)用于家電家電、汽車汽車、醫(yī)療醫(yī)療、工業(yè)設(shè)工業(yè)設(shè)備備、農(nóng)、林、畜牧業(yè)農(nóng)、林、畜牧業(yè)等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。 一般電阻器的電阻值可以認(rèn)為是一個(gè)一般電阻器的電阻值可以認(rèn)為是一個(gè)恒定值，即流過它的電流與施加電壓成線恒定值，即流過它的電流與施加電壓成線性關(guān)系。性關(guān)系。壓敏陶瓷是指壓敏陶瓷是指，用這種材料制成

49、的電阻稱為用這種材料制成的電阻稱為。制造制造有有SiC、ZnO、BaTiO3、Fe2O3、SnO2、SrTiO3等。等。其中其中BaTiO3、Fe2O3利用的是利用的是，而，而SiC、ZnO、SrTiO3利用的是利用的是。目前，應(yīng)用最廣、性能最好的是目前，應(yīng)用最廣、性能最好的是。 壓敏電阻陶瓷具有壓敏電阻陶瓷具有，對電壓變化非常敏感。，對電壓變化非常敏感。在在某一臨界電壓某一臨界電壓以下，壓敏電阻陶瓷以下，壓敏電阻陶瓷電阻值非常高，幾乎沒有電流；但當(dāng)電阻值非常高，幾乎沒有電流；但當(dāng)超過超過這一臨界電壓時(shí)這一臨界電壓時(shí)，電阻將急劇變化，并且，電阻將急劇變化，并且有電流通過。隨著電壓的少許增加，電

50、流有電流通過。隨著電壓的少許增加，電流會很快增大。會很快增大。壓敏電阻陶瓷的這種電流壓敏電阻陶瓷的這種電流-電壓特性曲電壓特性曲線如圖所示。線如圖所示。 1.齊鈉二極管；齊鈉二極管；2.SiC壓敏電阻；壓敏電阻；3.ZnO壓敏電阻；壓敏電阻；4.線性電阻；線性電阻；5.ZnO壓敏電阻。壓敏電阻。 壓敏電阻的壓敏電阻的I-U特性曲線特性曲線由圖可見，壓敏電阻陶瓷的由圖可見，壓敏電阻陶瓷的，其電阻值，其電阻值在一定電流范圍在一定電流范圍內(nèi)內(nèi)呈非線性變化。呈非線性變化。因此，因此，又稱又稱，用，用這種陶瓷制造的器件叫這種陶瓷制造的器件叫。 ZnO系壓敏電阻陶瓷是壓敏電阻陶瓷系壓敏電阻陶瓷是壓敏電阻陶瓷中中。成分是成分是ZnO，并添加，并添加Bi2O3、CoO、MnO、Cr2