1、壓 敏陶瓷,Q1：壓敏陶瓷的“壓”是什么意思？（答對有獎）,Q2：壓敏陶瓷有什么功能呢？,Q3：壓敏陶瓷用什么材料做的？,Q4：它的前途怎樣？,先來考考大家：,要解決以上的問題，我們得從專家的角度開始思考比如：,來，我們一個個的解決吧！,壓敏陶瓷：壓敏陶瓷材料是指在某一特定電壓范圍內具有非線性歐姆（V-I）特性、其電阻值隨電壓的增加而急劇減小的一種半導體陶瓷材料。,真棒！下一個問題：壓敏陶瓷有什么功能？,根據這種非線性V-I特性，可以用這種半導體陶瓷材料制成非線性電阻元件，即壓敏電阻器。（這是發(fā)揮功能的東西，預知為何，詳見下張）,壓敏電阻器應用在哪些地方呢？,壓敏電阻器可以用于抑制電壓浪涌、過

2、電壓保護。由于壓敏電阻器在保護電力設備安全、保障電子儀器正常穩(wěn)定工作方面有重要作用，且由于其造價低廉，制作方便，因此在航天、航空、國防、電力、通訊、交通和家用電器等許多領域得以廣泛的應用。 可以緩高壓，可以避雷，還能超導。（牛吧？）,1，壓敏陶瓷的代表 2，壓敏陶瓷的發(fā)展歷史 3，壓敏陶瓷的基本特性 4，氧化鋅壓敏陶瓷 5，其他壓敏陶瓷簡介 6，壓敏陶瓷的發(fā)展方向,現在進入探索模式,1，壓敏陶瓷材料代表： SiC、ZnO（佼佼者）、BaTiO3、Fe2O3、SnO2、SrTiO3,2，壓敏陶瓷歷史：20世紀30年代由貝爾實驗室制成SiC陶瓷，1968年日本松下公司的首先Matsuoka發(fā)現了一

3、種新型陶瓷材料ZnO。,目前，應用最廣、性能最好的是氧化鋅壓敏半導體陶瓷。,依據特性： BaTiO3、Fe2O3利用的是電極與燒結體界面的非歐姆特性 SiC、ZnO、SrTiO3利用的是晶界非歐姆特性。,3，壓敏陶瓷的基本特性,壓敏電阻陶瓷具有非線性伏 - 安特性，對電壓變化非常敏感。 在某一臨界電壓以下，壓敏電阻陶瓷電阻值非常高，幾乎沒有電流；但當超過這一臨界電壓時，電阻將急劇變化，并且有電流通過。隨著電壓的少許增加，電流會很快增大。 壓敏電阻陶瓷的這種電流-電壓特性曲線如圖所示。,1.齊鈉二極管； 2.SiC壓敏電阻； 3.ZnO壓敏電阻； 4.線性電阻； 5.ZnO壓敏電阻。,由圖可見，

4、壓敏電阻陶瓷的I-U特性不是一條直線，其電阻值在一定電流范圍內呈非線性變化。 因此，壓敏電阻又稱非線性電阻，用這種陶瓷制造的器件叫非線性電阻器。,3，壓敏陶瓷的基本特性,3.1.壓敏電阻器的主要參數,3，壓敏陶瓷的基本特性,壓敏電阻器的主要參數有標稱電壓、電壓比、最大控制電壓、殘壓比、通流容量、漏電流、電壓溫度系數、電流溫度系數、電壓非線性系數、絕緣電阻、靜態(tài)電容等。,1. 壓敏電壓： 指通過1mA直流電流時，壓敏電阻器兩端的電壓值。體積小的或者高電壓的壓敏電阻為了避開發(fā)熱，有的將測定電流設定為0.1mA。,2.最大限制電壓: 最大限制電壓是指壓敏電阻器兩端所能承受的最高電壓值。,3通流容量：

5、通流容量也稱通流量，是指在規(guī)定的條件（以規(guī)定的時間間隔和次數，施加標準的沖擊電流）下，允許通過壓敏電阻器上的最大脈沖（峰值）電流值。,4 . 最大能量(能量耐量): 壓敏電阻所吸收的能量通常按下式計算W=kIVT(J)，其中I為流過壓敏電阻的峰值， V為在電流I流過壓敏電阻時壓敏電阻兩端的電壓，T為電流持續(xù)時間， k為電流I的波形系數。 一般來說壓敏電阻的片徑越大，它的能量耐量越大，沖擊電流也越大。,5電壓比：電壓比是指壓敏電阻器的電流為1mA時產生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時產生的電壓值之比。,6額定功率：在規(guī)定的環(huán)境溫度下所能消耗的最大功率。,7最大峰值電流一次：以8/20s標

6、準波形的電流作一次沖擊的最大電流值，此時壓敏電壓變化率仍在10%以內。2次：以8/20s標準波形的電流作兩次沖擊的最大電流值，兩次沖擊時間間隔為5分鐘，此時壓敏電壓變化率仍在10%以內。,8殘壓比：流過壓敏電阻器的電流為某一值時，在它兩端所產生的電壓稱為這一電流值為殘壓。殘壓比則的殘壓與標稱電壓之比。,9漏電流：漏電流又稱等待電流，是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和最大直流電壓下，流過壓敏電阻器的電流。,10電壓溫度系數：電壓溫度系數是指在規(guī)定的溫度范圍（溫度為2070）內，壓敏電阻器標稱電壓的變化率，即在通過壓敏電阻器的電流保持恒定時，溫度改變1時壓敏電阻兩端的相對變化。,11電流溫度系數：電流溫

7、度系數是指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時，溫度改變1時，流過壓敏電阻器電流的相對變化。,12電壓非線性系數：電壓非線性系數是指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下，其靜態(tài)電阻值與動態(tài)電阻值之比。,13絕緣電阻：絕緣電阻是指壓敏電阻器的引出線（引腳）與電阻體絕緣表面之間的電阻值。,14靜態(tài)電容：靜態(tài)電容是指壓敏電阻器本身固有的電容容量。,4，氧化鋅壓敏陶瓷 ZnO系壓敏電阻陶瓷是壓敏電阻陶瓷中性能最優(yōu)的一種材料。 成分是ZnO，并添加Bi2O3、CoO、MnO、Cr2O3、Sb2O3、TiO2、SiO2、PbO等氧化物經改性燒結而成。,氧化鋅壓敏電阻的應用 ZnO壓敏電阻器的應用很廣，可歸結為如下

8、兩方面： 過壓保護 穩(wěn)定電壓,過壓保護 各種大型整流設備、大型電磁鐵、大型電機、通訊電路、民用設備在開關時，會引起很高的過電壓，需要進行保護，以延長使用壽命。故在電路中接入壓敏電阻可以抑制過電壓。 此外，壓敏電阻還可作晶體管保護、變壓器次級電路的半導體器件的保護以及大氣過電壓保護等。,穩(wěn)定電壓 由于氧化鋅壓敏電阻具有優(yōu)異的非線性和短的響應時間，且溫度系數小、壓敏電壓的穩(wěn)定度高，故在穩(wěn)壓方面得以應用。 壓敏電阻器可用于彩色電視接收機、衛(wèi)星地面站彩色監(jiān)視器及電子計算機末端數字顯示裝置中穩(wěn)定顯像管陽極高壓，以提高圖像質量等。,氧化鋅壓敏電阻的微觀結構,壓敏電阻器的工作特性曲線,壓敏電阻器的工作特性曲

9、線如左圖所示，通過它可以更明確看出壓敏電阻器對過電壓的保護作用。直線段為電路總阻抗Zs 所確定的負載線，曲線是壓敏電阻器伏安特性曲線，兩者的交點Q 即為保護工作點，是它對應的限制電壓為Vc，它使用了壓敏電阻器后加在用電器具上的工作電壓。Vs 為浪涌電壓，它已超過了用電器具的耐壓值Vl。加入壓敏電阻器后，工作電壓V小于Vl，有效地保護了用電器具。,壓敏電阻器是一種具有瞬態(tài)電壓抑制功能的元件，可以用來代替瞬態(tài)抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器可以對IC及其它設備的電路進行保護，防止因靜電放電、浪涌及其它瞬態(tài)電流（如雷擊等）而造成對它們的損壞。,使用時只需將壓敏電阻器并接于被保護的IC

10、或設備電路上，當電壓瞬間高于某一數值時，壓敏電阻器阻值迅速下降，導通大電流，從而保護IC或電器設備；當電壓低于壓敏電阻器工作電壓值時，壓敏電阻器阻值極高，近乎開路，因而不會影響器件或電器設備的正常工作。,當電源為220V時壓敏電阻的阻值是無窮大，當峰值電壓超過470V時（220V電壓的峰值是311V）壓敏電阻立刻擊穿短路，保險絲也會熔斷，高電壓就進不去設備端，從而有效保護電子電路不受侵害。更換壓敏電阻時在電阻體上需裹上絕緣材料加以保護，以防飛弧。使用壓敏電阻時之前必須加裝保險絲，壓敏電阻一但擊穿短路是不可恢復的，必須更換。正常的壓敏電阻用萬用表測量是無窮大的。,五.壓敏電阻的生產,5，其他壓敏陶瓷簡介,5.1 SrTiO 系和TiO 系壓敏電阻,5.2 多層結構壓敏電阻器（MLV）,5.3 ZnO基低壓壓敏陶瓷,6，壓敏陶瓷的發(fā)展方向,ZnO壓敏陶瓷材