湿敏陶瓷

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。