電子導電陶瓷

電子導電陶瓷

電子導電陶瓷是指由自由電子(或空穴在電場作用下作定向運動而產生高電導率的陶瓷。傳統的陶瓷材料,雖然是不導電的絕緣體,但通過摻雜加熱或其它激發方法,外層價電子獲得足夠能量,擺脫原子核對它的束縛和控制,成為自由電子(或空穴)即可參與導電。

基本介紹

  • 中文名電子導電陶瓷
  • 外文名:conductive ceramic by electron
  • 學科:材料工程
  • 領域:工程技術
定義,原理,特點,作用,構造,類型,

定義

電子導電陶瓷是指由自由電子(或空穴在電場作用下作定向運動而產生高電導率的陶瓷。

原理

傳統的陶瓷材料,雖然是不導電的絕緣體,但通過摻雜加熱或其它激發方法,外層價電子獲得足夠能量,擺脫原子核對它的束縛和控制,成為自由電子(或空穴)即可參與導電。

特點

導電性能不僅與自由電子激發的難易有關,而且也與晶粒表面及界面特性、晶粒大小、形狀和取向有關。

作用

電子導電陶瓷的高溫穩定性好、抗氧化能力強、電導率高,可用作氧化氣氛中的高溫發熱體、高溫燃料電池(HTFC)的陰極、磁流體發電(MHD)通道用的電板材料等。

構造

構成電子導電的主要氧化物有摻雜的ZrO2ThO2和LaCrO2等。摻雜ZrO2(如CeO2摻雜)和ThO2最高使用溫度分別為2000℃和2500℃但室溫電導率較低,800℃以上電阻率下降,所以作為發熱體使用,應先用其他熱源進行預熱。LaCrO3陶瓷是一種新型電子導電材料,高溫下Cr離子的揮發限制了它的套用,用Sr等摻雜可改善揮發性和提高電導率。ZrCrO3組成的層疊型複合材料可作為磁流體發電通道用的申極材料。

類型

屬於電子導電的陶瓷還有LaNi02、LaMnO3(sr)、CoCrO4、 LaCoO3(sr)、InO2/SnO2、SiC、MoSi2等。

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