Vezetőképes kerámia

vezetőképes kerámia, fejlett ipari anyagok, amelyek szerkezetük módosítása miatt elektromos vezetőként szolgálnak.

a kerámiaanyagok jól ismert fizikai tulajdonságai – keménység, nyomószilárdság, törékenység—mellett az elektromos ellenállás tulajdonsága is van. A legtöbb kerámia ellenáll az elektromos áram áramlásának, ezért a kerámia anyagokat, például a porcelánt hagyományosan elektromos szigetelőkké alakították. Néhány kerámia azonban kiváló villamosenergia-vezetők. Ezeknek a vezetőknek a többsége fejlett kerámia, modern anyagok, amelyek tulajdonságait a porokból termékekké történő gyártásuk pontos ellenőrzésével módosítják. A fejlett Kerámiák tulajdonságait és gyártását az advanced ceramics cikk írja le. Ez a cikk számos elektromosan vezető fejlett kerámia tulajdonságainak és alkalmazásának felmérését kínálja.

a legtöbb kerámia ellenállásának okait a kerámia összetétele és tulajdonságai című cikk ismerteti. E cikk alkalmazásában, a kerámiában a vezetőképesség eredete röviden megmagyarázható. Az elektromos vezetőképesség a kerámiában, mint a legtöbb anyagban, kétféle: elektronikus és Ionos. Az elektronikus vezetés a szabad elektronok áthaladása egy anyagon keresztül. A kerámiában az atomokat összetartó ionos kötések nem teszik lehetővé a szabad elektronokat. Bizonyos esetekben azonban különböző vegyértékű szennyeződések (vagyis különböző számú kötő elektron) szerepelhetnek az anyagban, és ezek a szennyeződések az elektronok donoraként vagy akceptoraként működhetnek. Más esetekben átmeneti fémek vagy ritkaföldfémek változó vegyértékűek lehetnek; ezek a szennyeződések központokként működhetnek polaronok – elektronfajok, amelyek atomról atomra haladva helyi polarizáció kis régióit hozzák létre. Az elektronikusan vezető kerámiákat ellenállásként, elektródaként és fűtőelemként használják.

az ionos vezetés az ionok (pozitív vagy negatív töltésű atomok) egyik helyről a másikra történő átjutásából áll, a kristályrácsban megüresedett ponthibákon keresztül. Normál környezeti hőmérsékleten nagyon kevés ionugrás történik, mivel az atomok viszonylag alacsony energiaállapotban vannak. Magas hőmérsékleten azonban a betöltetlen állások mozgékonyak lesznek, és bizonyos Kerámiák úgynevezett gyors ionvezetést mutatnak. Ezek a kerámiák különösen hasznosak gázérzékelőkben, üzemanyagcellákban és akkumulátorokban.