視頻：PTC熱敏陶瓷電阻知識介紹

概要：PTC是正溫度系數(shù)熱敏電阻，一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，超過一定的溫度（居里溫度）時(shí)，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。

知識點(diǎn)名稱：PTC熱敏電阻

關(guān)鍵詞：PTC,正溫度系數(shù),熱敏電阻,半導(dǎo)體,鈦酸鋇,BaTiO3

相關(guān)概念和介紹：

PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫，意思是正的溫度系數(shù)，泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，超過一定的溫度（居里溫度）時(shí)，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。

陶瓷PTC是由鈦酸鋇（或鍶、鉛）為主成分，添加少量稀土（Y、Nb、Bi、Sb）、受主（Mn、Fe）元素，以及玻璃（氧化硅、氧化鋁）等添加劑，經(jīng)過燒結(jié)而成的半導(dǎo)體陶瓷。

陶瓷PTC在居里溫度以下具有小電阻，居里溫度以上電阻階躍性增加1000倍~百萬倍。

1955年荷蘭菲利浦公司的海曼等人發(fā)現(xiàn)在BaTiO3陶瓷中加入微量的稀土元素后，其室溫電阻率大幅度下降，在某一很窄的溫度范圍內(nèi)其電阻率可以升高三個(gè)數(shù)量級以上，首先發(fā)現(xiàn)了PTC材料的特性。4 0多年來，對PTC材料的研究取得了重大的突破，PTC材料的理論日趨成熟，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。

PTC材料是以BaTiO3為基的半導(dǎo)體陶瓷材料。這種材料的電阻率在某一區(qū)域內(nèi)隨溫度上升而急劇上升，電阻率突變上升的溫度稱為居里溫度。BaTiO3居里溫度為120℃。當(dāng)用一部分Pb2+來置換Ba2+后，成為Ba（1-X）PbX?TiO3材料，其居里溫度隨著Pb2+含量的增加而上升。已經(jīng)實(shí)用化的PTC發(fā)熱材料的最高溫度為300℃。

陶瓷材料通常用作高電阻的優(yōu)良絕緣體，而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基，摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的，具有較低的電阻及半導(dǎo)特性。通過有目的的摻雜一種化學(xué)價(jià)較高的材料作為晶體的點(diǎn)陣元來達(dá)到的： 在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價(jià)的離子所替代，因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導(dǎo)電性的自由電子。對于PTC熱敏電阻效應(yīng)，也就是電阻值階躍增高的原因，在于材料組織是由許多小的微晶構(gòu)成的，在晶粒的界面上， 即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘，阻礙電子越界進(jìn)入到相鄰區(qū)域中去，因此而產(chǎn)生高的電阻，這種效應(yīng)在溫度低時(shí)被抵消： 在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強(qiáng)度在低溫時(shí)阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動。 而這種效應(yīng)在高溫時(shí)，介電常數(shù)和極化強(qiáng)度大幅度地降低，導(dǎo)致勢壘及電阻大幅度地增高 ，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的PTC效應(yīng)。

將能夠達(dá)到電氣性能和熱性能要求的混合物 (碳酸鋇和二氧化鈦以及其它的材料) 稱量、混合再濕法研磨， 脫水干燥后干壓成型制成圓片形、長方形、圓環(huán)形、蜂窩狀的毛坯。 這些壓制好的毛坯在較高的溫度下(1400℃左右)燒結(jié)成陶瓷，然后上電極使其表面金屬化，根據(jù)其電阻值分檔檢測。 按照成品的結(jié)構(gòu)形式釬焊封裝或裝配外殼，之后進(jìn)行最后的全面檢測。

應(yīng)用:

PTC熱敏電阻除用作加熱元件外，同時(shí)還能起到“開關(guān)”的作用，兼有敏感元件、加熱器和開關(guān)三種功能，稱之為“熱敏開關(guān)”。

1、過壓、過流、過載等保護(hù)

2、電機(jī)、馬達(dá)、壓縮機(jī)等啟動輔助

3、彩色電視機(jī)、顯像管等消磁應(yīng)用

PTC熱敏電阻除了上述三種功能外，還具有溫度檢測與控制、電機(jī)過熱保護(hù)、電烙鐵恒溫維護(hù)、燈絲預(yù)熱延時(shí)啟動、LED恒流補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。在工業(yè)上可用作溫度的測量與控制，也用于汽車某部位的溫度檢測與調(diào)節(jié)，還大量用于民用設(shè)備，如控制瞬間開水器的水溫、空調(diào)器與冷庫的溫度，利用本身加熱作氣體分析和風(fēng)速機(jī)等方面。

廣泛用于電腦、通訊、消費(fèi)性電子、汽車、通路、數(shù)字內(nèi)容、電源、小家電等6C產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的電路保護(hù).

應(yīng)用在通信行業(yè)：包括IEEE 802.3，以太網(wǎng)LAN IEEE ，1394 iLINK，總配線架保安單元，短距離/內(nèi)部保護(hù)要求，用戶終端設(shè)備，用2Pro模組保護(hù)用戶終端設(shè)備類比線路卡，T1/E1設(shè)備，ISDN設(shè)備，ADSL設(shè)備，HDSL設(shè)備，MDF模組/初級和次級保護(hù)有線電話/電源分歧器纜線PBX和按鍵式電話系統(tǒng)POS設(shè)備。

應(yīng)用在電池行業(yè)：電池組;電源工具（充電線）

應(yīng)用在加熱器方面：恒溫加熱器

應(yīng)用在地暖方面：碳棒熱軌電地暖材料

 

信息來源：

（以上信息來源或部分來源于以下文獻(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)鏈接，若有侵權(quán)請及時(shí)告知以便刪除）

1. PTC熱敏電阻
2. 什么是PTC(熱敏電阻)
3. 什么是PTC熱敏電阻？PTC熱敏電阻的作用有哪些？