敏感陶瓷是由晶粒,晶界和孔隙组成的多相系统。通过人工掺杂,晶粒表面的组成发生偏离,在晶粒表面引起固溶,偏析和晶格缺陷;异相的沉淀,杂质的聚集,晶格缺陷和晶格的各种各向异性。
晶界层的组成和结构变化显着改变了晶界的电学性质,导致整个陶瓷(产生敏感性能的机理)的电学性质发生显着变化。大多数敏感陶瓷由各种氧化物组成。
由于这些氧化物大多具有宽带隙,因此它们是常温下的绝缘体,并且需要半导体工艺将它们制成半导体。所谓的半导体是指在禁带中形成额外的能级:供体能级或受体能级。
通常,这些供体水平中的大多数接近导带的底部,并且大多数受体水平接近价带的顶部。也就是说,它们的电离能通常很小,并且它们可以在室温下热激发以产生导电载体以形成半导体。
形成额外能级有两种主要方式:不含杂质的氧化物主要由化学计量偏差形成;并且附加水平的含氧化物的氧化物的形成也与杂质缺陷有关。物理敏感的陶瓷光敏陶瓷,如CdS,CdSe和其他热陶瓷,如PTC陶瓷,NTC和CTR热陶瓷,如InSb,InAs,GaAs等声学敏感陶瓷,如罗氏盐,水晶,BaTi03, PZT和其他压敏陶瓷,如ZnO,SiC和其他力敏陶瓷,如PbTiO3,PZT和其他化学敏感陶瓷氧敏感陶瓷,如SnO2,ZnO,ZrO2和其他湿敏陶瓷,TiO2 ,ZnO-Li2O-V2O5和其他生物陶瓷和其他敏感陶瓷用于制造敏感元件。
根据某些陶瓷的物理量,例如电阻率和电动势,它们对热,湿度,光,电压和某些气体和离子的变化敏感。根据它们的相应特性,可以使用陶瓷。
这些材料分别称为热敏感,湿敏感,光敏感,压敏感,气敏和离子敏感陶瓷。此外,还有压力,位置,速度,具有压电效应的声学敏感陶瓷,具有铁氧体特性的磁敏陶瓷,以及具有各种敏感特性的多功能敏感陶瓷。
这些陶瓷已广泛应用于工业检测,控制仪器,运输系统,汽车,机器人,污染防治,防灾,公安和家用电器。