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PTC熱敏電阻技術(shù)水平及特點
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 安培龍    2023-12-13

①隨著應(yīng)用場景的拓展，耐高壓耐高流是 PTC 熱敏電阻的主要技術(shù)趨勢之一

PTC 熱敏電阻是一種具有電阻正溫度特性的半導(dǎo)體陶瓷元件，在過熱、過流保護(hù)場景下，環(huán)境溫度升高、電流異常升高使得陶瓷內(nèi)部的溫度升高，導(dǎo)致 PTC熱敏電阻的阻值呈階躍式變大，電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。在常規(guī)的應(yīng)用場景下，比如家用電器產(chǎn)品上，這種電流通常較小，電流的反應(yīng)也是逐漸增加，PTC 熱敏電阻的溫度由低到高的變化緩慢，從而對 PTC 熱敏電阻的抗電流、耐電壓要求較低，只需滿足常用 220V 電壓即可。

在高壓高流條件下，PTC 陶瓷基體內(nèi)部中心會瞬間產(chǎn)生高熱，產(chǎn)生電阻梯度及溫度梯度。梯度處的溫度差異構(gòu)成熱膨脹差異，引起熱應(yīng)力。當(dāng)熱應(yīng)力和材料相變（指溫度變化導(dǎo)致材料的物理狀態(tài)發(fā)生改變）所產(chǎn)生的應(yīng)力疊加后，使得 PTC熱敏電阻中心溫度與表面溫度相差很大，所產(chǎn)生的應(yīng)力亦非常大，極容易導(dǎo)致PTC內(nèi)部產(chǎn)生裂痕而損壞失效，限制常規(guī)PTC熱敏電阻在高壓高流環(huán)境的應(yīng)用。

隨著通訊技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展，各種精密高端儀器儀表、通訊基站、通信終端等的使用量不斷增加，對于應(yīng)用環(huán)境的安全性提出更高的要求，從而對耐高壓耐高流 PTC 熱敏電阻的需求日益增加。同時，耐高壓耐高流 PTC 熱敏電阻在通訊領(lǐng)域的逐步普及應(yīng)用，亦推動其在家電領(lǐng)域的應(yīng)用，使得家電產(chǎn)品的可靠性更高。

②耐高壓耐高流 PTC 熱敏電阻的制備關(guān)鍵在于控制陶瓷基體中晶粒的一致性

目前，在國內(nèi)常規(guī)的 PTC 熱敏電阻配方技術(shù)中，陶瓷基體中的晶粒粒徑較粗，一致性受半導(dǎo)化摻雜的影響，呈現(xiàn)不均勻的特征，并產(chǎn)生異常大晶粒，降低了 PTC 熱敏電阻的耐電壓及耐電流能力。對此，傳統(tǒng)的解決方案是通過增加 PTC熱敏電阻的產(chǎn)品體積的方式釋放高壓條件下陶瓷內(nèi)部的應(yīng)力。但因體積的增加，使用安裝空間受限，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本提高。