钛酸钡是一种典型钙钛矿型结构晶体，具有高介电常数、低介电损耗、较大的电阻率，高耐压强度和优异的绝缘性能等特性，广泛应用于多层陶瓷电容器（MLCC）、热敏电阻器（PTCR）、电光器件和动态随机存储器（FRAM）等方面，是电子功能陶瓷器件的基础原料，因此被广大学者和生产厂家称为电子陶瓷产业的支柱。

01、钛酸钡基PTC陶瓷材料的应用

钛酸钡基PTC陶瓷具有较大的正温度系数和开关阻温特性，通过掺杂，它的居里温度可在很宽的范围内(室温～400℃)任意调节，因此，被广泛应用于电子信息通讯、自动控制、航空航天、汽车工业、家用电器、生物技术、能源及交通等领域。PTC陶瓷材料按其电阻一温度特性、电压一电流特性和电流一时间特性可用作不同的用途。

1）电阻-温度特性及应用

半导体材料的电阻，会随温度的升高而降低，呈现负温度系数特性即NTC特性。而PTC陶瓷材料在达到居里温度后，在较小的温度区间内其电阻会随温度的升高而急剧增加，呈现出强烈的正电阻温度系数特征，其温度系数可达到(15％～60％)／℃以上。利用正电阻温度系数，可以补偿晶体管电路中的负温度系数特性的热敏电阻器，使阻值可以选择很高，因而可以减少输入阻抗的变化，避免功率晶体管输入电路的损耗，在宽温度范围内可以发挥温度补偿作用。它还可以应用于电动机线圈过热保护、电流控制、温度报警和恒温发热等领域。

2）电压-电流特性及应用

当PTC陶瓷元件接通电源后，电流将随电压的升高而迅速增加，达到居里温度时，电流达到最大值，这时PTC陶瓷元件进入PTC区域，此时当电压继续升高时，由于PTC陶瓷元件的电阻急剧增大，电流反而减小。在此区域里电压与电流的乘积保持一定，显示出恒定功率特性。由于恒定功率特性，可使电压范围宽，即使电压变化，在元件上仍然保持一定的温度。钛酸钡基PTC陶瓷材料的电压一电流特性可用于过电流保护和定温发热等场合，元件的功率可根据室温电阻值、开关温度、元件形状和尺寸、散热片间的热阻及结构进行任意调整，适用于各种家电产品。

3）电流-时间特性及应用

钛酸钡PTC陶瓷元件两端施加某一电压的瞬间，由于其初始阻值小，电流迅速增大。然后，随时间的推移，元件自身发热，进入正温度系数特性区域，电阻阻值急剧增加，电流大幅度下降。最后达到稳定状态。根据这一特性，PTC陶瓷材料可应用于电动机的启动、继电器节点保护、延迟开关及彩色电视机的自动消磁等。

02、技术发展方向展望

目前，对于PTC陶瓷材料的研究主要集中在以下几个发展方向：

1）低电阻率高升阻比研究

随着电子工业对于基础钛酸钡基PTC陶瓷热敏电阻需求的不断增加，对其性能的要求也越来越高。例如在彩电及监视器的消磁电路和马达启动器中的PTC陶瓷材料元件都要求有较低的室温电阻和较高的升阻比，因此低阻化和高升阻比是近来PTC陶瓷材料研究的主要方向之一。

2）高居里温度的研究

在实际应用领域中许多方面都需要更高居里温度的PTC陶瓷材料。高温PTC陶瓷材料是一个重要的研究方向。目前，国内外对高居里温度钛酸钡基PTC陶瓷材料的研究主要集中在(Ba，Pb)TiO3系，采用Pb固溶于BaTiO3中以提高材料的居里温度，其居里温度达416℃，升阻比约4个数量级。