热敏陶瓷

热敏陶瓷是对温度变化敏感的陶瓷材料。它可分为热敏电阻、热敏电容、热电和热释电等陶瓷材料。

在种类繁多的敏感元件中，热敏电阻应用最广。热敏电阻在20世纪30年代就已问世，用作电路温度补偿元件。以后相继发现了用金属氧化物制成的半导体陶瓷热敏电阻，有很大的负温度系数（NTC) , 以氧化钒为主体的玻璃热敏电阻，硅、锗单晶热敏电阻，用V2O3、P2O5、SiO2、BaO、 SrO、CaO等氧化物合成的临界热敏电阻（CTR) 和以钛酸钡为主体的正温度系数（PTC) 热敏电阻。近年来，随着硅元件平面工艺的成熟与集成技术的发展，出现了碳化硅单晶、碳化硅薄膜热敏电阻等。

热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻元件（或称电阻器）。阻值随温度升高而增加称正温度系数（PTC) 热敏电阻，相反，则称负温度系数（NTC) 热敏电阻。阻值随温度变化呈直线的热敏电阻称线性热敏电阻，阻值随温度变化呈指数（或对数）关系的称非线性热敏电阻。在非线性热敏电阻中，有一类其阻值在一个很窄的温度范围内可变化（上升或下降）几个数量级，称为开关型热敏电阻。

热敏电阻

1.正温度系数热敏电阻

正温度系数热敏元件常称为PTC (PositiveTemperature Coefficient）元件，是指这种元件的电阻率随温度升高而增大。

2.NTC电阻材料

大多数NTC热敏电阻材料是尖晶石型半导体，包括二元和多元系氧化物。二元系金属氧化物主要有CuO-MnO-O2、CoO-MnO-O2, NiO-MnO-O2等系。三元系有 MnO-CoO-NiO、MnO-CuO-CoO等Mn系和CuO-FeO-NiO、CuO-FeO-CoO等非 Mn系。此外，还有厚膜材料正在不断开发并获得迅速发展。

3. CTR材料

一些过渡金属氧化物的电阻值，在某一特定温度下出现急剧的变化。这种变化具有再现性和可逆性，故可作电气开关或温度探测器。这一特定温度称为临界温度。电阻值的急剧变化，通常是随温度的升高，在临界温度附近，电阻值急剧减小。这种材料称为临界（温度）热敏电阻材料。

4.高温热敏电阻材料

工作温度在300℃以上的热敏电阻（NTC) 常称为高温热敏电阻。这类材料在高温下其物理、化学性质必须稳定，即在高温下其R~T曲线不随时间变化、无相变、结构稳等。用陶瓷材料作高温热敏电阻有突出的优点，因此，它有广泛的应用前景，尤其在汽车空气／燃料比传感器方面有很大实用价值。

5.低温热敏电阻材料

工作温度在－60℃以下的热敏电阻材料称为低温热敏电阻材料。这种材料以过渡金属氧化物为主，加入La、Nd. Pd、Nb等氧化物。常用温区为4~20K、20~80K、77~300K。它的主要优点是稳定性、机械强度、抗磁场干扰等性能好。主要材料有Mn-Ni-Fe-Cu, Mn-Cu-Co, Mn-Ni-Cu等。

热敏电阻在温度传感器中的应用最广，它虽不适合于高精度的测量，但其价格低廉，故多用于家用电器、汽车等。PTC热敏电阻有两种用途：一是用于恒温电热器，PTC热敏电阻通过自身发热而工作，达到设定温度后，便自动恒温，因此不需另加控制电路，如用于电热驱蚊器、恒温电熨斗、暖风机等。二是用作限流元件，如彩电消磁器、节能灯用电子镇流器、冰箱电机启动器等。