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2020-08-20

PTC热敏陶瓷1950年荷兰Hayman等人,在BaTiO3材料中掺入微量元素,如Sb,La,Sm,Gd,Ho等,其常温电阻率下降到10-2~104cm。与此同时当温度超过材料的居里温度,在几十度温度范围内,其电阻率增大4~10个数量级,即产生所谓PTC效应。BaTiO3是一种典型的钙钛矿结构。BaTiO3系半导体陶瓷的制造方法与一般的电子陶瓷材料基本相同。只是对原材料的纯度、掺杂成分的均匀性及工艺过程的控制有较高的要求。持别是BaTiO3半导体陶瓷与金属银电极的接触面电阻可...

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2020-08-19

半导体的导电,主要是由电子和空穴造成的。温度增加,使电子动能增大,造成晶体中自由电子和空穴数目增加,因而使电导率升高。通常情况下电导率与温度的关系为电阻率与温度的关系为式中,B为与材料有关的常数,表示材料的电导活化能。某些材料的B值很大,它在感受微弱温度变化时电阻率的变化十分明显。有一类半导体陶瓷材料,在特定的温度附近电阻率变化显著。如“掺杂”的BaTiO3(添加稀土金属氧化物)在其居里点附近,当发生相变时电阻率剧增103~106数量级。利用半导体陶瓷的电阻值对温度的敏感特性...

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2020-08-18

半导体的能带结构如图4.2-23所示,下面是已被价电子占满的允带,中间为禁带,上面是空带。因此,在外电场作用下不能导电,但是这是零度时的情况。当外界条件发生变化时,例如温度升高和有光照射时,满带中有少量电子有可能被激发到上面的空带中去,在外电场作用下,这些电子将参与导电。同时,满带中由于少了一些电子,在满带顶部附近出现了一些空的量子状态,满带变成了部分占满的能带,在外电场的作用下,仍留在满带中的电子也能够起导电作用。满带电子的这种导电作用等效于把这些空的量子状态看作带正电荷的...

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2020-08-18

抗电强度是绝缘材料的一个重要性能指标,因其数值受多种因素影响,为便于比较,必须在特定的条件下进行。国标GB/T1408.1-1999规定了固体电工材料工频击穿电压、击穿场强和耐电压的实验方法。对试样的尺寸、电极形状、加压方式等都作了规定,其中击穿电压采用“连续均匀升压法”或“一分钟逐级升压法”进行,电压由低至高,使试样被击穿的电压即为击穿电压U穿,击穿强度量E穿可由式求出。耐电压为试样在一定电压作用下,在规定的时间内没有发生击穿的电压值和时间,分别以kV和min为单位。试验电...

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2020-08-17

材料的抗电强度主要用材料的耐电强度来表示,其数值等于相应的击穿场强E穿。它除取决于材料的组成与结构外,主要受外界环境对E穿的影响。首先是温度的影响,温度对电击穿影响不大,因为在电击穿过程中,电子的运动速度、粒子的电离能力等均与温度无关,因此在电击穿的范围内温度的变化对E穿没有什么影响。温度对热击穿影响较大,首先温度升高使材料的漏导电流增大,这使材料的损耗增大,发热量增加,促进了热击穿的产生。此外,环境的温度升高使元器件内部的热量不容易散发,进一步加大了热击穿的倾向。温度升高使...

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2020-08-14

长期运行在高温、潮湿、高电压或腐蚀性气体环境下的绝缘材料往往会发生化学击穿。化学击穿和材料内部的电解、腐蚀、氧化、还原、气孔中气体电离等一系列不可逆变化有很大的关系,并且需要相当长时间,材料被“老化”,逐渐丧失绝缘性能,后导致被击穿而破坏。化学击穿有两种主要机理:一种是在直流和低频交变电压下,由于离子式电导引起电解过程,材料中发生电还原作用,使材料的电导损耗急剧上升,后由于强烈发热成为热化学击穿。这种情况以含碱金属氧化物的铝硅酸盐陶瓷为甚。在较高温度和高压直流或低频电场下运行...

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2020-08-14

绝缘材料在电场下工作时由于各种形式的损耗,部分电能转变成热能,使介质被加热。若外加电压足够高,将出现器件内部产生的热量大于器件散发出去的热量的不平衡状态,热量就在器件内部积聚,使器件温度升高。升温的结果又进一步增大损耗,使发热量进一步增多。这样恶性循环的结果使器件温度不断上升。当温度超过一定限度时介质会出现烧裂、熔融等现象而*丧失绝缘能力,这就是介质的热击穿。介质内温度变化较慢时的击穿称为“稳态热击穿”;而介质短时间使用在脉冲电压下,介质内热量来不及散出时的击穿称为“脉冲热击...

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