浅谈陶瓷PTC加热器耐压击穿炸片及其预防措施

浅谈陶瓷 PTC 加热器耐压击穿的原理及其预防措施摘要：介绍了陶瓷 PTC 加热器引起耐压击穿的原因、分析了陶瓷 PTC 加热器引起耐压击穿后带来的危害,最后给出几点预防的措施。关键词:陶瓷 PTC 加热器；耐压击穿。1 引言PTC 是一种半导体热敏陶瓷，是正温度系数热敏陶瓷的简称，属用途极广的新型材料,应用 PTC陶瓷电阻温度的非线性，可开发应用于各个领域，如陶瓷 PTC 波纹状加热器在空调器上的使用也越来越广泛,它的一大突出特点在于安全性能上，即遇风机故障停转时，PTC 加热器因得不到充分散热,其功率会自动急剧下降，此时加热器的表面温度维持在居里温度左右（一般在 250℃上下)，从而不致产生如电热管类加热器的表面“发红”现象。2PTC 效应对于 BaTiO3 半导瓷的 PTC 效应，有多种理论模型予以解释，较为成熟并为多数讨论者承认的有海望 Heywang 提出的表面势垒模型和丹尼尔斯 Daniels 等人提出的钡缺位模型。 1963 年 G。Goodman 指出，单晶 BaTiO3 单半导体掺杂后,不显示 PTC 效应，而多晶 BaTiO3 陶瓷掺杂后,则有 PTC 效应,此后国际上常把 PTC 归入晶界现象。海望模型把产生 PTC 效应的原因归结为在多晶 BaTiO3 半导体材料的晶粒边界,存在一个由受主表面态引起的势垒层，材料的电阻率是由晶粒体电阻和晶粒表面态势垒两部分组成,随着温度的上升，材料的电阻率将出现几个数量级的变化。陶瓷 PTC 热敏电阻是以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的，具有较低的电阻及半导特性。通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的:在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子.对于 PTC热敏电阻效应,也就是电阻值阶跃增高的原因，在于材料组织是由许多小的微晶构成的,在晶粒的界面上，即所谓的晶粒边界(晶界）上形成势垒，阻碍电子越界进入到相邻区域中去，因此而产生高的电阻，这种效应在温度低时被抵消：在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动。而这种效应在高温时,介电常数和极化强度大幅度地降低，导致势垒及电阻大幅度地增高 ，呈现出强烈的 PTC 效应。 3 陶瓷 PTC 的阻温特性（R-T 特性)电阻-温度特性通常简称阻温特性，指在规定的电压下,PTC 热敏电阻零功率电阻与电阻体温度之间的相互关系。因通电后 PTC 热敏电阻表面温度及阻值迅速发生急剧变化，一般难...