压敏电阻器.ppt

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1、压敏电阻器压敏电阻器陶瓷是由工艺而得名的，通常将经过制粉、成型、烧结等工艺制得的产品陶瓷是一种质硬、性脆的无机烧结体而近代技术陶瓷不论在成分、工艺、性能等方面，都有很大进步电子陶瓷是指应用于电子技术中的各种陶瓷。包括电容陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷等。半导体陶瓷，简称半导瓷，是使用陶瓷工艺制成的具有半导体特性的陶瓷材料。是电子陶瓷材料中非常重要的功能材料。半导体陶瓷的导电性能乎金属与绝缘体之间，而且其电导率受外界条件如温度、光照、电场、气氛、湿度等影响可能发生显著的变化,从而制成各种用途的传感器件.目前实用的半导体陶瓷可分为如下：a)主要利用晶体本身性质的：高温热敏电阻、氧气传感器。b)主要利用

2、晶界和晶粒间析出相性质的：压敏电阻c)主要利用表面性质的：各种气体传感器、温度传感器。压敏电阻器:压敏电阻材料是一种压敏半导体材料，由该材料制成的陶瓷器件,电阻值随加在其上的电压而灵敏变化压敏电阻典型的电流电压特性曲线如图所示非线性电流电压关系可根据表现行为和电流密度范围的不同大致分为三个区域:低电流线性区,也称为预击穿区此时体现的是压敏材料的晶界行为，曲线的斜率就是晶界的电阻率。交流电流强度比直流电流强度高将近两个数量级，这是由于在交流电环境应用时存在介电损耗的结果非线性区:电流密度随电场强度变化非常明显，实际应用中能够抑制过高的电压和吸收多余的能量.这时热激活电流的导电机制已经不起作用，起

3、决定作用的是隧道电流导电机制电压稍有增加，电流急剧增加，因此，压敏电阻作为保护器件时具有高效率、高可靠性，从而具有极为广泛的应用范围。曲线越平坦，则材料的非线性性能越好。高电流翻转区:，电流电压关系又表现出小电阻的线性特征主要决定于晶粒特性，曲线的斜率就是晶粒的电阻率。压敏电阻主要性能参数非线性系数：表示压敏电阻器在电压发生微小变化时所引起的电流相对量与电压相对量之间的比值。压敏电压：指在正常环境条件下，压敏电阻器流过规定的直流电流时的端电压，一般指通过1mA 电流时测得的漏电流：在没有瞬时过电压冲击时，它也要承受正常的线路工作电压，这时流过压敏电阻的电流，对系统来说是无功功耗。因此希望这时的

4、压敏电阻流过的电流越小越好，称这种电流为漏电流。电压温度系数：在规定的温度范围内，温度每变化1时，零功率条件下测得的压敏电压的相对变化率表观介电常数eff对某些压敏电阻而言，因为希望它起到高频滤波的作用，所以C 值越大越好。eff越大越好。通流容量：满足U1mA 下降要求的压敏电阻所能承受的最大冲击电流叫做压敏电阻器的流通容量。压敏电阻器经连续交、直流和高浪涌电流的冲击后，I-V 特性会发生蜕变现象。产品蜕变后，漏电流会增加、U1mA 会下降，在许多情况下的应用是不允许的，因此必须对经高浪涌电流冲击后的U1mA 的下降有所限制压敏电阻器应用过压保护在整流设备中的应用：在整流设备中拉、合闸时可以

5、产生相当高的过电压。在整流设备中接入压敏电阻后，可抑制过电压，且体积小、响应快、功耗小，其保护效果很好高压马达的保护：高压马达往往采用真空开关，由于真空开关的开启速度很快，因此引起的过电压很高，对马达的绝缘威胁很大。晶体管的过压保护：在晶体管电路中，若晶体管与电感性电路相接，那么在关、开机时感性电路产生的过电压可能会烧杯晶体管(或缩短其寿命)触点保护：继电器在开断的瞬间，由于感生过电压很高，触点间空气电离，产生跳火现象，使继电器寿命缩短。电压的稳定：压敏电阻器的稳定作用也是源于V-I 特性的非线性。当电压U变化时，使负载R 两端电压的少许变化，就会使流经Ry 的电流产生巨大的变化。这必将引起回

6、路电流I 的相应变化，从而使负载两端的电压波动很小。加工流程：加工流程：配料：原料对电子陶瓷的性能起着极其重要的作用原料的粉碎和混合：粉碎:干磨与湿磨干磨时球磨罐内只有磨球和粉料，而不加添助磨的液体。其时粉料对球磨不一定能很好的粘附，以击碎为主，研磨为辅，故效果不见得很高，特别是后期细磨时效果更不佳，但对于某些有水解反应的粉料，也只好采用干磨。在干磨后期还可能因为粉粒间的相互吸附作用，粘结成块，失去研磨作用适量的液体虽对撞击略有缓冲，但能使粉料均匀地粘附于罐壁和磨球之上，研磨效率大为提高，特别有利于研磨后期的进一步细化，可使粉粒细小圆润。此外，通过毛细管及其它分子间力的作用，液体将深入粉料中所

7、有可能渗入之缝隙，使粉料胀大、变软，这也是湿磨效率较高的主要原因之一粉粒的粒度越小，其工艺性能愈好随着粉粒粒度的进一步细化，陶瓷的烧成温度亦有所下降混料:粉粒的混合过程对陶瓷而言，一般是原料的粒度越细越好，混合的越均匀越好成型:把混合后的物料置于选定的模具中，采用不同的方法对其施加预定的压力，得到所需样品的几何形状烧结:事先成型好的坯体，在高温下经过一段时间而转化为瓷体的过程。烧结阶段可划分为三个阶段：第一阶段即烧结初期，指自烧结开始到粉粒接触处出现局部烧结面(颈部长大)，但没有出现明显的晶粒长大或收缩的时期第二阶段即烧结中期始于晶粒生长开始，并伴随颗粒间界面广泛形成，但气孔仍是相互连通形成连

8、续网络，而颗粒之间的晶界面仍是相互孤立面不形成连续网络气孔变为孤立面晶界开始形成连续网络，烧结进人第三阶段即烧结后期烧结的具体过程是：升温保温降温。烧结是整个陶瓷制备工艺中最为关键的一个过程，它在很大程度上直接决定着所用样品质量的好坏。升温期从室温升至最高烧结温度的这段时间如混料中有气体析出时，升温速度要慢。如吸附水的挥发，有机粘合剂的燃烧，这都将在低温区完成，故在400500之前，升温速度不易过快混料成分中存在多晶转变时，应密切注意。如系放热反应，则应减缓供热，以免出现热突变，加剧体效应而引起开裂；如系吸热反应，则可适当加强供热，但温度不一定上升，待转变完后则应减缓供热，勿使升温过快有液相出

9、现时升温要谨慎。由于液相具有润湿性，可加强粉粒之间的接触，有利于热的传递和减缓温度梯度，且由于液相的无定形性，可以缓冲相变时的定向膨胀，有利于提高升温速度。降温方式根据冷却速度快慢的要求，可以采用下列几种降温方式：保温缓冷：根据窖炉结构，热容量的大小，可采用少量供热缓冷，使炉温按3090/小时或其它更合理的缓速下降随炉冷却：即当保温期结束后、便可切断热源，让其自然冷却。这种操作简便、劳动强度小，是一般没有特殊要求的产品，特别是小型窖炉中最常采用的方法淬火急冷：采用这种降温方式是由于产品的结构或性能方面的要求。因为淬火急冷，能将高温时的相结构尽量地保存下来，例如：防止在慢速降温时可能出现的化合物分解等。这种冷却方式，一般都只适用于小产品。