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PTC熱敏及PTC效應(yīng)

文章出處:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2021-11-04 16:47:00

PTC是指在一定溫度下電阻急劇增大,具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料,可用作恒溫傳感器。將微量稀土元素添加到鈦酸鋇材料中,經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?,在居里溫度附近,電阻率急劇上升,產(chǎn)生PTC效應(yīng),這與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)是由粒界引起的。當(dāng)溫度較低時(shí),由于鈦酸鋇內(nèi)電場的作用,電子極易越過勢壘,電阻值較小。相當(dāng)于勢壘升高,電阻值突然增大,產(chǎn)生PTC效應(yīng)。


PTC(PosiTIve-Temperature-Coeff1Cient)是指在一定溫度下電阻急劇增大,具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料,可用作恒溫傳感器。這種材料是以BaTIO3或SrTIO3或PbTIO3為主要成分的燒結(jié)體,其中摻入微量Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物進(jìn)行原子價(jià)控制,使其半導(dǎo)化,常將這種半導(dǎo)體化的BaTiO3等材料簡稱半導(dǎo)(體)瓷;同時(shí)還添加Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其它作用的添加物,采用一般陶瓷工藝成型,高溫?zé)Y(jié),使鈦酸鉑等固溶體半導(dǎo)化,從而獲得正特性的熱敏電阻材料.其溫度系數(shù)和居里點(diǎn)溫度隨組分和燒結(jié)條件(特別是冷卻溫度)而變化。
鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu),是鐵電材料,純鈦酸鋇是絕緣材料。將微量稀土元素添加到鈦酸鋇材料中,經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?,在居里溫度附近,電阻率急劇上升,產(chǎn)生PTC效應(yīng),這與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷是一種多晶材料,晶粒間有界面。當(dāng)半導(dǎo)瓷達(dá)到特定溫度或電壓時(shí),晶體粒界發(fā)生變化,電阻急劇變化。
鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)是由粒界引起的。對(duì)導(dǎo)電電子而言,晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)勢壘。當(dāng)溫度較低時(shí),由于鈦酸鋇內(nèi)電場的作用,電子極易越過勢壘,電阻值較小。當(dāng)溫度上升到居里點(diǎn)溫度(即臨界溫度)附近時(shí),內(nèi)電場被破壞,無法幫助導(dǎo)電電子跨越勢壘。相當(dāng)于勢壘升高,電阻值突然增大,產(chǎn)生PTC效應(yīng)。
 

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