Structuur en functionele principes van PTC-thermistoren

Keramische materialen worden gewoonlijk gebruikt als uitstekende isolatoren voor hoge weerstand.Terwijl keramische PTC-thermistors worden vervaardigd op basis van bariumtitanaat en gedopeerd met andere polykristallijn keramische materialen, met lagere weerstand en halfgeleidende eigenschappen.

Door doelbewust een materiaal met een hogere chemische valentie te dopen als het roosterelement van het kristal, wordt een deel van de barium- of titanaat-ionen in het rooster vervangen door hogere valentie-ionen,wat resulteert in een bepaald aantal vrije elektronen die geleidbaarheid genereren.

De reden voor het PTC-thermistor-effect, dat is de stapsgewijze toename van de weerstandswaarde, is dat de materiaalstructuur is samengesteld uit veel kleine microkristallen,die potentiële belemmeringen vormen aan de korrelgrens (korrelgrens), waardoor elektronen de grens niet kunnen overschrijden en de aangrenzende gebieden kunnen binnendringen, wat resulteert in een hoge weerstand. Dit effect wordt bij lage temperaturen opgeheven:De hoge dielectrische constante en de spontane polarisatie intensiteit bij de korrelgrenzen belemmeren de vorming van potentiële barrières en laten elektronen bij lage temperaturen vrij stromenBij hoge temperaturen vermindert dit effect aanzienlijk de dielectrische constante en de polarisatieintensiteit, wat leidt tot een aanzienlijke toename van potentiële barrières en weerstand.een sterk PTC-effect vertonen.