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

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電極材料。

類型

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