《敏感陶瓷》PPT课件

《《敏感陶瓷》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1第七章　敏感陶瓷随着科学技术的发展，在工业生产领域、科学研究领域和人们的日常生活中，需要检测、控制的对象(信息)迅速增加。2信息的获取有赖于传感器，或称敏感元件。在各种类型的敏感元件中，陶瓷敏感元件占有十分重要的地位。敏感陶瓷在某些传感器中，是关键材料之一，用于制造敏感元件。3敏感陶瓷用于制造敏感元件，是根据某些陶瓷的电阻率、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的特性而制得的。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。4此外，还有具有压电效应的压力、位置、速度、声波等敏感陶瓷，具有铁氧体性质的磁敏陶瓷及

2、具有多种敏感特性的多功能敏感陶瓷等。这些敏感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。51、敏感陶瓷分类①物理敏感陶瓷：光敏陶瓷，热敏陶瓷，磁敏陶瓷。声敏陶瓷，压敏陶瓷，力敏陶瓷。②化学敏感陶瓷氧敏陶瓷，湿敏陶瓷，生物敏感陶瓷62.敏感陶瓷的结构与性能陶瓷是由晶粒、晶界、气孔组成的多相系统，通过人为的掺杂，可以造成晶粒表面的组分偏离，在晶粒表层产生固溶、偏析及晶格缺陷等。7另外，在晶界处也会产生异质相的析出、杂质的聚集、晶格缺陷及晶格各向异性等。这些晶粒边界层的组成、结构变化，显著改变了晶界的电性能，从而导致整个

3、陶瓷电学性能的显著变化。各种不同性质的陶瓷材料热敏陶瓷压敏陶瓷光敏陶瓷89热敏陶瓷热敏陶瓷是一类电阻率、磁性、介电性等性质随温度发生明显变化的材料，主要用于制造温度传感器、线路温度补偿及稳频的元件--热敏电阻(thermistor)。热敏陶瓷具有灵敏度高、稳定性好、制造工艺简单及价格便宜等特点。10⑴热敏陶瓷的特性分类①电阻随温度升高而增大的热敏电阻称为正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻(positivetemperaturecoefficient)；11②电阻随温度的升高而减小的热敏电阻称为负温度系数热敏电阻，简称NTC热敏电阻(negativetemperatur

4、ecoefficient)；③电阻在某特定温度范围内急剧变化的热敏电阻，简称为CTR临界温度热敏电阻(criticaltemperatureresistor)。12⑵陶瓷热敏电阻材料13①PTC陶瓷②NTC电阻材料③CTR材料141.PTC效应：说一种材料具有PTC(PositiveTemperatureCoefficient)效应,即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有PTC效应。在这些材料中，PTC效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性PTC效应。2.非线性PTC效应：经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内

5、急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性PTC效应。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。15PTC热敏电阻发热元件是现代以至将来高科技尖端之产品。它被广泛应用于轻工、住宅、交通、航天、农业、医疗、环保、采矿、民用器械等，它与镍、铬丝或远红外等发热元件相比，具有卓越的优点。有恒温、调温、自动控温的特殊功能当在PTC元件施加交流或直流电压升温时，在居里点温度以下，电阻率很低；当一旦超越居里点温度，电阻率突然增大，使其电流下降至稳定值，达到自动控制温度、恒温目的。不燃烧、安全可靠PTC元件发热时不

6、发红，无明火（电阻丝发红且有明火），不易燃烧。PTC元件周围温度超越限值时，其功率自动下降至平衡值，不会产生燃烧危险。省电PTC元件的能量输入采用比例式，有限流作用，比镍铬丝等发热元件的开关式能量输入还节省电力。寿命长PTC元件本身为氧化物，无镍铬丝之高温氧化弊端，也没有红外线管易碎现象，寿命长。并且多孔型比无孔型寿命更长。结构简单PTC元件本身自动控温，不需另加自动控制温度线路装置。特别是我公司新产品棗多孔型PTC更不需要其他散热装置，也不需用导电胶。16PTC热敏电阻的应用用于恒温电热器，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

7、路，如用于电热驱蚊器、恒温电熨斗、暖风机、电暖器等。17图1.PTC热敏电阻的电阻-温度关系曲线图2.高分子PTC热敏电阻的使用电路图返回高分子PTC热敏电阻又经常被人们称为自恢复保险丝（下面简称为热敏电阻），由于具有独特的正温度系数电阻特性（即PTC特性，如图1所示），因而极为适合用作过流保护器件。热敏电阻的使用方法象普通保险丝一样，是串联在电路中使用，如图2所示。18NTC（NegativeTemperatureCoeffiCient）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料．该材料是利用锰、铜