導(dǎo)電陶瓷絕大部分陶瓷屬于絕緣體，但具有間隙結(jié)構(gòu)的碳化物等硬質(zhì)化合物具有十分良好的導(dǎo)電性，這類間隙相屬于電子電導(dǎo)。除間隙相以外，還有一些陶瓷，它們經(jīng)適當(dāng)處理或在適當(dāng)條件下具有與液體強(qiáng)電解質(zhì)相似的離子電導(dǎo)。
(1)氧離子導(dǎo)電陶瓷
1)氧化鋯陶瓷。純凈無缺陷的zrO：是絕緣體，電阻率高達(dá)10”～10”Q·cm。經(jīng)異價(jià)離子摻雜后，為了保持電中性，材料中產(chǎn)生氧空位，例如摻雜Y和Ca的反應(yīng)： V(1一x)Zr02+(X／2)Y203=z一：xY；’o；：(車)+{}V彳厶 (1一x)Zr()2+XCa()=z矸：xca；’O；：x+xVf氧空位電離，形成帶正電的空穴：％=％+矗 ％=％+九’
以上式子為Kroger—Vink準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)式。因本書多處應(yīng)用這種反應(yīng)式，在此對(duì)其作簡(jiǎn)要介紹。在此準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)式中，M表示正電性元素，x表示負(fù)電性元素，O表示氧，V表示空格點(diǎn)，e表示電子，h表示空穴。下標(biāo)中M表示子晶格M的位置，0表示子晶格氧的位置，i表示填隙位置。上標(biāo)中×表示電中性，·表示一個(gè)正電荷，’表示一個(gè)負(fù)電荷。[ ]表示濃度。對(duì)于此類方程不僅要求元素平衡，而且要求電價(jià)平衡。
導(dǎo)電陶瓷
空穴附近O卜的價(jià)電子極易被激發(fā)進(jìn)人空穴，0卜變?yōu)?卜并形成一個(gè)新的空穴。新空穴附近另一個(gè)O。一的價(jià)電子又被激發(fā)進(jìn)人新空0。一變?yōu)樾碌腛卜，原來的O卜獲得一個(gè)電子重新變成O卜。如此循環(huán)宏觀上形成O。一的傳導(dǎo)。更詳細(xì)的原理參看本書7．1節(jié)。
穩(wěn)定化ZrO：的電導(dǎo)率隨溫度丁的變化列如表6．41。從表看出，穩(wěn)定化Zr~)：是一種很好的高溫導(dǎo)體，可作高溫發(fā)熱材料，在氧化氣氛中的最高使用溫度為2100—2200℃。也可用作高溫電極材料。
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