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壓敏電壓

壓敏電壓是指在電流為1mA時(shí)測(cè)得的壓敏電阻器兩端的電壓降，它沒(méi)考慮壓敏電阻器的尺寸；E0.5是指在電流為0.5mA/cm2下測(cè)得的加在壓敏電阻器上的電場(chǎng)強(qiáng)度；C值是指在電流為1A（也有的地方說(shuō)1mA，但差別不大）時(shí)壓敏電阻器兩端的電壓降。在n個(gè)相同的壓敏電阻器串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)C值的變化如下：

a）串聯(lián)時(shí)電流不變，電壓增大n倍，這時(shí)C值提高n倍，可利用壓敏電阻器串聯(lián)來(lái)提高工作電壓。

                                          V=nCI1/α=(nC)I1/α=C’I1/α

b）并聯(lián)時(shí)電壓不變，電流增大n倍，C值幾乎不變，可利用壓敏電阻器的并聯(lián)來(lái)提高通流容量。

                                          I=n(V/C)α=[V/(Cn–1/α)]α=(V/C’)α

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低壓ZnO壓敏電阻的特性與晶界的結(jié)構(gòu)狀態(tài)有密切關(guān)系，關(guān)于壓敏電阻的顯微結(jié)構(gòu)，人們也以Bi系ZnO壓敏電阻為基礎(chǔ)，建立了不同的模型進(jìn)行研究，如微電阻模型，即將壓敏電阻等效為包含在多晶材料中的分立的晶界，還有運(yùn)用薄膜技術(shù)制造的單結(jié)等來(lái)模擬ZnO

壓敏陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)材料中主要的相是半導(dǎo)化的ZnO晶粒，許多ZnO晶粒直接接觸，晶粒間沒(méi)有其它相，形成了雙ZnO-ZnO晶界(同質(zhì)結(jié))。由于Bi等大尺寸離子在晶界偏析，改變了晶界的結(jié)構(gòu)，電流通過(guò)這些晶界，這些晶界稱為電活性晶界，電活性晶界是決定壓敏電阻性質(zhì)的關(guān)鍵。在三個(gè)晶粒的交界處，有時(shí)在兩個(gè)晶粒（可能有特殊取向）之間，存在粒間相，粒間相在導(dǎo)電過(guò)程中大多是電學(xué)非活性的。該相主要包括各種添加物形成的化合物。陶瓷材料中的所有成分都可以溶解在粒間相中，在燒結(jié)過(guò)程中，晶粒交界處可能形成尖晶石晶體，但是它們不參與導(dǎo)電過(guò)程。氧化物的改性添加可以改變晶粒電導(dǎo)或晶界的結(jié)構(gòu)及化學(xué)狀態(tài)，尤其是偏析于晶

界的雜質(zhì)對(duì)晶界活性有很大的影響，因而適當(dāng)?shù)膿诫s選擇對(duì)形成和改善非線性起著很重要的作用，而且晶界勢(shì)壘是ZnO壓敏陶瓷燒結(jié)時(shí)在高溫冷卻過(guò)程中形成的，燒結(jié)工藝直接影響雜質(zhì)缺陷在晶界中的分布，從而影響晶界化學(xué)結(jié)構(gòu)。另外，低壓ZnO壓敏電阻的晶粒尺寸要足夠大，單位厚度的晶界數(shù)少，因此低壓壓敏電阻對(duì)顯微結(jié)構(gòu)的波動(dòng)尤其敏感，工藝對(duì)低壓壓敏電阻壓敏特性的作用也不可忽視。

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