[科普中国]-电子导电陶瓷

电子导电陶瓷是指由自由电子(或空穴在电场作用下作定向运动而产生高电导率的陶瓷。传统的陶瓷材料，虽然是不导电的绝缘体，但通过掺杂加热或其它激发方法，外层价电子获得足够能量,摆脱原子核对它的束缚和控制，成为自由电子(或空穴)即可参与导电。

定义电子导电陶瓷是指由自由电子(或空穴在电场作用下作定向运动而产生高电导率的陶瓷。

原理传统的陶瓷材料，虽然是不导电的绝缘体，但通过掺杂加热或其它激发方法，外层价电子获得足够能量，摆脱原子核对它的束缚和控制，成为自由电子(或空穴)即可参与导电1。

特点导电性能不仅与自由电子激发的难易有关，而且也与晶粒表面及界面特性、晶粒大小、形状和取向有关。

作用电子导电陶瓷的高温稳定性好、抗氧化能力强、电导率高，可用作氧化气氛中的高温发热体、高温燃料电池(HTFC)的阴极、磁流体发电(MHD)通道用的电板材料等1。

构造构成电子导电的主要氧化物有掺杂的ZrO2ThO2和LaCrO2等。掺杂ZrO2(如CeO2掺杂)和ThO2最高使用温度分别为2000℃和2500℃但室温电导率较低，800℃以上电阻率下降,所以作为发热体使用，应先用其他热源进行预热。LaCrO3陶瓷是一种新型电子导电材料，高温下Cr离子的挥发限制了它的应用，用Sr等掺杂可改善挥发性和提高电导率。ZrCrO3组成的层叠型复合材料可作为磁流体发电通道用的申极材料。

类型属于电子导电的陶瓷还有LaNi02、LaMnO3(sr)、CoCrO4、 LaCoO3(sr)、InO2/SnO2、SiC、MoSi2等2。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学