导电陶瓷绝大部分陶瓷属于绝缘体，但具有间隙结构的碳化物等硬质化合物具有十分良好的导电性，这类间隙相属于电子电导。除间隙相以外，还有(you)一些陶瓷，它们(men)经适(shi)当(dang)处理或(huo)在适(shi)当(dang)条件下(xia)具有(you)与液体强(qiang)电(dian)解质(zhi)相似的离子(zi)电(dian)导。
(1)氧离(li)子导电陶(tao)瓷
1)氧化(hua)锆陶瓷。纯净无缺陷的zrO：是绝缘(yuan)体，电阻率高达10”～10”Q·cm。经(jing)异价(jia)离子掺(chan)杂(za)后，为了保持(chi)电(dian)中性，材(cai)料中产生氧空位(wei)，例(li)如掺(chan)杂(za)Y和Ca的反应： V(1一(yi)x)Zr02+(X／2)Y203=z一(yi)：xY；’o；：(车(che))+{}V彳厶(si) (1一(yi)x)Zr()2+XCa()=z矸：xca；’O；：x+xVf氧空位(wei)电(dian)离，形成(cheng)带正电(dian)的空穴：％=％+矗 ％=％+九’
以上式子为Kroger—Vink准(zhun)化学(xue)反应(ying)(ying)式。因本书多处应(ying)(ying)用这种反应(ying)(ying)式，在(zai)此对其作(zuo)简(jian)要(yao)介绍(shao)。在(zai)此准(zhun)化学(xue)反应(ying)(ying)式中，M表(biao)示正(zheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)元素(su)，x表(biao)(biao)示(shi)负电(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)元素(su)，O表(biao)(biao)示(shi)氧，V表(biao)(biao)示(shi)空(kong)格(ge)点，e表(biao)(biao)示(shi)电(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)，h表(biao)(biao)示(shi)空(kong)穴。下(xia)标中M表(biao)(biao)示(shi)子(zi)晶(jing)格(ge)M的(de)位(wei)(wei)置，0表(biao)(biao)示(shi)子(zi)晶(jing)格(ge)氧的(de)位(wei)(wei)置，i表(biao)(biao)示(shi)填隙位(wei)(wei)置。上(shang)标中×表(biao)(biao)示(shi)电(dian)(dian)(dian)(dian)中性(xing)(xing)，·表(biao)(biao)示(shi)一个(ge)正(zheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)荷，’表(biao)(biao)示(shi)一个(ge)负电(dian)(dian)(dian)(dian)荷。[ ]表(biao)(biao)示(shi)浓度。对于(yu)此类方程不仅要求(qiu)元素(su)平衡，而且要求(qiu)电(dian)(dian)(dian)(dian)价平衡。
导电陶瓷
空穴(xue)附近(jin)(jin)O卜的(de)(de)价(jia)电(dian)子极易(yi)被(bei)激发(fa)进人空穴(xue)，0卜变为0卜并形成(cheng)一(yi)个(ge)新的(de)(de)空穴(xue)。新空穴(xue)附近(jin)(jin)另一(yi)个(ge)O。一(yi)的(de)(de)价(jia)电(dian)子又被(bei)激发(fa)进人新空0。一(yi)变为新的(de)(de)O卜，原来的(de)(de)O卜获得一(yi)个(ge)电(dian)子重新变成(cheng)O卜。如(ru)此循环(huan)宏观上(shang)形成(cheng)O。一(yi)的(de)(de)传导。更详细的(de)(de)原理参看本书7．1节。
稳定化(hua)ZrO：的电导(dao)(dao)率随温(wen)度丁的变(bian)化(hua)列如(ru)表(biao)6．41。从(cong)表(biao)看出，稳定化(hua)Zr~)：是一种很(hen)好的高(gao)(gao)温(wen)导(dao)(dao)体，可作(zuo)高(gao)(gao)温(wen)发热材料，在氧化(hua)气氛(fen)中的最高(gao)(gao)使用温(wen)度为2100—2200℃。也可用作(zuo)高(gao)(gao)温(wen)电极材料。
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本文“导电陶瓷的作用（图）”由科众陶瓷编辑整理，修订时间：2020-10-24 15:42:55
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