[科普中国]-半导性釉

半导性釉是一种用于高压电磁而具有特殊性能的釉，其表面电阻率介于绝缘体与导体之间。绝缘瓷用正常的釉覆盖时，特别是表面有尘埃覆盖时，容易在表面放电，而导致干扰无线电，可能还引起闪络，而中断供电。如果覆盖半导性釉，就可以大大避免这种情况。半导性釉内混有金属氧化物。

概述半导性釉是一种用于高压电磁而具有特殊性能的釉，其表面电阻率介于绝缘体与导体之间。该釉通常是在普通电瓷釉中加入一定量（约30%）的导电性金属氧化物或化合物构成。形成的显微结构与普通釉不同，在半导性釉中除了含有大量的玻璃相及少量气泡外，还含有各种形态的导电结晶或固溶体，这些导电相贯穿于玻璃基质之间，构成不间断的导电网络1。

类型半导性釉有铁钛型、钛型、锑锡型、钼型等类型，常用的为铁钛型和锑钛型。

结构半导性釉是一种半导体晶相高度分散，形成了半导体晶相构筑的载流子（电子和空穴）运动通道的釉玻璃。从显微结构看，半导性釉已不再是单纯的玻璃物质了，可视为由半导体晶粒和绝缘的基质玻璃组成的一种特殊的微晶玻璃。半导性釉的显微结构特征对它的半导电性能至关重要。最为重要的结构特征是半导体晶相的高度分散性，即晶相尺寸应尽可能地小；其次，半导体相在釉中应当占到一定的体积分数，才能有效地建立起载流子顺利通过的通道，有的称为导电网络。

铁一钛型半导性釉的显微结构的研究也明确地指出，釉中观察到晶型完整的、彼引相连的晶粒构成了连续的导电网络，这些晶粗均为含铁、钛离子的晶体，或它们的固溶体。氧化铁型半导性釉必须在还原气氛下烧成，这可能为保证铁离子的二价形态密切相关2。

作用半导性釉主要有两个作用：

（1）对绝缘子串起均压的作用：利用半导性釉使绝缘子表面绝缘电阻降低(每:片悬式绝缘子的绝缘电阻约为10～30MΩ)，由于它的阻抗比容抗小很多，对绝缘子串的电压分布起主导作用。按表面电阻分布保持着电压均匀分布，减少了因分布电容使绝缘子串电压分布不平均的影响。

（2）半导性釉层绝缘电阻较低，在运行电压下，因半导性釉层流过较大的泄漏电流，它不断产生焦耳热效应，保持着绝缘子表面温度比环境温度高出3～5℃。这一定的温差防止了大气中的露、雾等水分凝结在瓷的表面上，使绝缘子表面保持干燥，避免出现污闪所需要的湿润条件，因此半导性釉绝缘子具有比普通绝缘子更高的耐污闪性能2。

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学