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PTC热敏电阻的结构

文章出处:作者:人气:-发表时间:2022-02-21 09:44:00

PTC是指一种热敏电阻现象或材料,具有正的温度系数,在一定温度下电阻急剧增大,可以专门用作恒温传感器。该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体,其中掺杂少量Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物,以控制原子价格使其具有半导性。这种半导体BaTiO3和其他材料通常简称为半导体(体)瓷。同时加入锰、铁、铜、铬的氧化物和其他添加剂,提高正电阻温度系数,通过普通陶瓷工艺成型和高温烧结,使钛酸铂及其固溶体半导化,从而得到具有正特性的热敏电阻材料。温度系数和居里点温度随不同的组分和烧结条件(尤其是冷却温度)而变化。


钛酸钡晶体属于钙钛矿结构,是铁电材料,纯钛酸钡是绝缘材料。在钛酸钡材料中加入微量稀土元素并进行适当的热处理后,在居里温度附近电阻率突然增加几个数量级,产生PTC效应,这与BaTiO3晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。钛酸钡半导体瓷是多晶材料,晶粒间有晶界。当半导体瓷达到一定温度或电压时,晶体的晶界发生变化,电阻急剧变化。
钛酸钡半导体瓷的PTC效应是由晶界(晶界)引起的。对于导电电子,晶粒间的界面相当于一个势垒。温度较低时,由于钛酸钡中的电场,电子很容易越过势垒,所以电阻值较小。当温度上升到居里点温度(即临界温度)附近时,内部电场被破坏,无法帮助导电电子越过势垒。这相当于势垒上升,电阻值突然增大,产生PTC效应。钛酸钡半导瓷PTC效应的物理模型有看似大海的表面势垒模型、Daniels等人的钡空位模型和叠加势垒模型,分别从不同的方面合理地解释了PTC效应。


 摘自:http://www.sznse.com/Article/ptcrmdzdjg_1.html

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