纳米敏感陶瓷：氧化锌压敏陶瓷，氧化钒掺杂半导体陶瓷

敏感陶瓷是某些传感器中的关键材料之一，它根据某些陶瓷的电阻率、电动势等物理量对热、湿、光、电压等变化特别敏感这一特性制作敏感元件，按其相应特性，可分作热敏、气敏、湿敏、压敏、光敏及离子敏感陶瓷。此外还有具有压电效应的压力、速度、位置、声波敏感陶瓷，具有铁氧体性质的磁敏陶瓷及具有多种敏感特性的多功能敏感陶瓷。纳米敏感陶瓷已成为人们研究的热门课题。

敏感陶瓷

半导体陶瓷的电导率因外界条件（温度、光照、电场、气氛和温度等）的变化而发生显著的变化，因此可以将外界环境的物理量变化转变为电信号，制成各种用途的敏感元件。

半导体陶瓷生产工艺的共同特点是必须经过半导化过程。半导化过程可通过掺杂不等价离子取代部分主晶相离子（例如，BaTiO3中的Ba2+被La3+取代），使晶格产生缺陷，形成施主或受主能级，以得到n型或磷型的半导体陶瓷。另一种方法是控制烧成气氛、烧结温度和冷却过程。例如氧化气氛可以造成氧过剩，还原气氛可以造成氧不足，这样可使化合物的组成偏离化学计量而达到半导化。半导体陶瓷敏感材料的生产工艺简单，成本低廉，体积小，用途广泛。

（1）压敏陶瓷：指伏安特性为非线性的陶瓷。如碳化硅、氧化锌系陶瓷。它们的电阻率相对于电压是可变的，在某一临界电压下电阻值很高，超过这一临界电压则电阻急剧降低。典型产品是氧化锌压敏陶瓷，主要用于浪涌吸收、高压稳压、电压电流限制和过电压保护等方面。

（2）热敏陶瓷：又称热敏电阻陶瓷，指电导率随温度呈明显变化的陶瓷。它有三种类型：

①负温系数热敏电阻（简称NTC），如一些过渡金属如锰、铁、钴、镍等的氧化物半导体陶瓷，特点是随着温度升高，电阻呈指数减小。(www.xing528.com)

②正温系数热敏电阻（简称BTC），如掺杂的钛酸钡半导体陶瓷，特点是随着温度升高电阻增大，并在居里点有剧变。

③剧变型热敏电阻（简称CTR），如氧化钒及其掺杂半导体陶瓷，具有负温系数，并在某一温度，电阻产生急剧变化，变化值可达3～4个数量级。热敏陶瓷主要用于温度补偿、温度测量、温度控制、火灾探测、过热保护和彩色电视机消磁等方面。

（3）光敏陶瓷：指具有光电导或光生伏特效应的陶瓷。如硫化镉、碲化镉、砷化镓、磷化铟、锗酸铋等陶瓷或单晶。当光照射到它的表面时电导增加。主要用作自动控制的光开关和太阳能电池等。

（4）气敏陶瓷：指电导率随着所接触气体分子的种类不同而变化的陶瓷。如氧化锌、氧化锡、氧化铁、五氧化二钒、氧化锆、氧化镍和氧化钴等系统的陶瓷。主要用于对不同气体进行检漏、防灾报警及测量等方面。

（5）湿敏陶瓷：指电导率随湿度呈明显变化的陶瓷。如四氧化三铁、氧化钛、氧化钾—氧化铁、铬酸镁—氧化钛及氧化锌—氧化锂—氧化钒等系统的陶瓷。它们的电导率对水特别敏感，适宜用作湿度的测量和控制。

近来，控制系统已经愈益系统化，需要能够检测2种或几种物理和化学参数，并给出互不干扰电信号的多功能敏感元件。适应这种需要的湿度—气体敏感陶瓷和温度-湿度敏感陶瓷等多功能敏感陶瓷正在研制中。