敏感陶瓷 更新时间：2011-05-27 06:10

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敏感陶瓷是某些传感器中的关键材料之一，用于制作敏感元件，敏感陶瓷多属半导体陶瓷，是继单晶半导体材料之后，又一类新型多晶半导体电子陶瓷。

敏感陶瓷的结构

• 敏感陶瓷是由晶粒、晶界、气孔组成的多相系统，通过人为掺杂，造成晶粒表面的组分偏离，在晶粒表面产生固溶、偏析及晶格缺陷；在晶界处产生异质相的析出、杂质的聚集、晶格缺陷及晶格各种异性等。这种晶粒边界层的组成、结构变化，显着改变了晶界的电性能，从而导致整个陶瓷电气性能的显着变化（产生敏感特性的机理）。

敏感陶瓷的半导体化过程

• 敏感陶瓷绝大部分是由各种氧化物组成的，由于这些氧化物多数具有比较宽的禁带，在常温下它们都是绝缘体，要使它们变为半导体，需要一个半导体化的过程。所谓半导化，就是指在禁带中形成附加能级：施主能级或受主能级。一般来说，这些施主能级多数是靠近导带底的，而受主能级多数是靠近价带顶的。即它们的电离能一般比较小，在室温下就可以受到热激发产生导电载流子，从而形成半导体。形成附加能级主要有两个途径：不含杂质的氧化物主要通过化学计量比偏离来形成；而含杂质的氧化物附加能级的形成还与杂质缺陷有关。

敏感陶瓷的分类

• 物理敏感陶瓷

  光敏陶瓷，如CdS、CdSe等

  热敏陶瓷，如PTC陶瓷，NTC和CTR热敏陶瓷等

  磁敏陶瓷，如InSb，InAs，GaAs等

  声敏陶瓷，如罗息盐，水晶，BaTi03、PZT等

  压敏陶瓷，如ZnO，SiC等

  力敏陶瓷，如PbTiO3，PZT等

  化学敏感陶瓷

  氧敏陶瓷，如SnO2、ZnO、ZrO2等

  湿敏陶瓷，TiO2、ZnO-Li2O-V2O5等

  生物陶瓷等

敏感陶瓷的应用

• 敏感陶瓷用于制造敏感元件，是根据某些陶瓷的率、电动势等物理量对热、湿、光、电压及某种气体、某种离子的变化特别敏感这一特性，按其相应的特性，可把这些材料分别称作热敏、湿敏、光敏、压敏、气敏及离子敏感陶瓷。此外，还有具有压电效应的压力、位置、速度、声波敏感陶瓷，具有铁氧体性质的磁敏感陶瓷及具有多种敏感特性的多功能敏感陶瓷等。这些陶瓷已广泛应用于工业检测、控制仪器、交通运输系统、汽车、机器人、防止公害、防灾、公安及家用电器等领域。