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熱敏陶瓷的廣義定義是指對熱的作用具有靈敏響應特性的功能陶瓷。從這一定義出發(fā),熱敏陶瓷包括利用介電常數(shù)一溫度敏感特性的鐵電陶瓷;利用電流一熱量敏感持性的熱釋電陶瓷;利用電阻一溫度敏感特性的半導體陶瓷及利用磁化強度一溫度敏感特性的磁性陶瓷等。在實用的陶瓷型熱敏元件中?絕大部分是利用靈敏的電阻一溫度特性的熱敏電阻器。因此,熱敏陶瓷通常指的是電阻值隨溫度而顯著變化的半導體熱敏電阻陶瓷。
半導體熱敏電阻陶瓷主要分為正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻陶瓷和負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻陶瓷。后者又包括臨界溫度熱敏電阻陶瓷(CTR)。PTC陶瓷主要是以BaTi03半導瓷為基的熱敏陶瓷,NTC陶瓷主要是以過渡金屬氧化物為基的熱敏陶瓷;GTR陶瓷主要是以V02為基的熱敏陶瓷。
NTC熱敏陶瓷由包括Mn、Cu、Ni、Fe等過渡金屬氧化物,按照陶瓷工藝制成的。依照配方的不同,主要分為二元系Cu—Mn系材料、Co—Mn系材料等,三元系Mn—Co—Ni系材料、Mn-Cu-Co系材料等,四元系Ni—Cu—Co-Fe系等材料,它們的絕大多數(shù)是具有尖晶石結構的過渡金屬氧化物固溶體。
NTC半導體陶瓷熱敏電阻器具有多種特性,其應用廣泛:利用阻溫特性的,如測溫儀、控溫儀和熱補償元件等;利用其優(yōu)安特性的,如穩(wěn)壓器、限幅器、功率計、放大器等;利用其熱情惰性的,如時間延遲器等;利用其耗散系數(shù)和環(huán)境介質(zhì)種類與狀態(tài)的關系的,如氣壓計、流量計、熱導計等。
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