湿敏陶瓷
humidity sensitive ceramics
电阻随环境湿度而变化的一类功能陶瓷。与高分子湿敏材料相比,其测湿范围宽、工作温度高(可达800℃)、工艺简单、成本较低。多用于制造湿度测量仪器。湿敏陶瓷通常按湿敏特性分为负特性湿敏陶瓷和正特性湿敏陶瓷。前者随湿度增加电阻率减小;后者随湿度增加电阻率增加。此外,按应用又分为高湿型、低湿型和全湿型3种,分别适用于相对湿度大于70%、小于40%和等于0%~100%的湿度区。常用的湿敏陶瓷有MgCr2O4-TiO2系、TiO2-V2O5系、ZnO-Li2O-V2O5系、ZrCr2O4系和ZrO2-MgO系,其结构多属尖晶石型、钙钛矿型。
湿敏陶瓷的湿敏机理尚无定论。 在对MgCr2O4-TiO2系等尖晶石型湿敏陶瓷的研究中,曾提出离子导电理论,即陶瓷中变价离子与水作用,离解出H+,导致材料阻值下降;随后又提出电子导电理论,即半导体表面吸附水后,表面形成新的施主态(或受主态),改变了原来的本征表面态密度,表面载流子增加,材料阻值下降。但经部分实验,又有如下的综合导电理论,即低湿下以电子导电为主,高湿下以离子导电为主。