Struktur und Funktionsprinzipien von PTC-Thermistoren

Keramische Materialien werden üblicherweise als ausgezeichnete Isolatoren für hohe Widerstandsfähigkeit verwendet.während keramische PTC-Thermistoren auf Basis von Bariumtitanat hergestellt werden und mit anderen polykristallinen Keramikmaterialien bestückt sind, mit geringerer Widerstandsfähigkeit und Halbleitungsfähigkeit.

Durch gezieltes Doping eines Materials mit höherer chemischer Valenz als Gitterelement des Kristalls wird ein Teil der Bariumionen oder Titanat-Ionen im Gitter durch höheren Valenz-Ionen ersetzt.Das führt zu einer bestimmten Anzahl freier Elektronen, die Leitfähigkeit erzeugen..

Der Grund für den PTC-Thermistor-Effekt, der die Stufensteigerung des Widerstandswerts ist, ist, dass die Materialstruktur aus vielen kleinen Mikrokristallen besteht,die potenzielle Hindernisse an der Korngrenze (Korngrenze) bilden, wodurch Elektronen daran gehindert werden, die Grenze zu überschreiten und benachbarte Regionen zu betreten, was zu einem hohen Widerstand führt. Dieser Effekt wird bei niedrigen Temperaturen aufgehoben:Die hohe dielektrische Konstante und die spontane Polarisationsintensität an den Korngrenzen behindern die Bildung potenzieller Barrieren und ermöglichen den freien Strom von Elektronen bei niedrigen TemperaturenBei hohen Temperaturen verringert dieser Effekt die dielektrische Konstante und die Polarisierungsintensität erheblich, was zu einer signifikanten Erhöhung der potenziellen Barrieren und Widerstände führt.mit starkem PTC-Effekt.