在鈦酸鋇材料中加入微量稀 土元素，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅牧系碾娮杪试诰永餃囟雀浇岣吡藥讉€(gè)數(shù)量級，產(chǎn)生了PTC效應(yīng)。這種效應(yīng)與鈦酸鋇晶體的鐵電性和材料在居里溫度附近的相變有關(guān)。這相當(dāng)于當(dāng)勢壘增加，電阻突然增加時(shí)的PTC效應(yīng)。當(dāng)超過居里點(diǎn)溫度時(shí)，電阻會增加，從而限 制電流的增加。電流的減小將導(dǎo)致元件的溫度降低。因此，它具有將溫度保持在特定范圍內(nèi)的功能，還起到開關(guān)的作用。
鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，是鐵電材料，純鈦酸鋇是絕緣材料。在鈦酸鋇材料中加入微量稀 土元素，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，材料的電阻率在居里溫度附近提高了幾個(gè)數(shù)量級，產(chǎn)生了PTC效應(yīng)。這種效應(yīng)與鈦酸鋇晶體的鐵電性和材料在居里溫度附近的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷是多晶材料，晶粒間存在界面。當(dāng)半導(dǎo)體陶瓷達(dá)到一定溫度或電壓時(shí)，晶界發(fā)生變化，電阻急劇變化，鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷的PTC效應(yīng)來自晶界（晶間界）。對于導(dǎo)電電子，晶粒間的界面起著勢壘的作用。當(dāng)溫度較低時(shí)，由于鈦酸鋇中電場的作用，電子很容易穿過勢壘，所以電阻很小。當(dāng)溫度上升到居里點(diǎn)（臨界溫度）附近時(shí)，內(nèi)部電場被破壞，不能幫助導(dǎo)電電子穿過勢壘。這相當(dāng)于當(dāng)勢壘增加，電阻突然增加時(shí)的PTC效應(yīng)。鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷PTC效應(yīng)的物理模型包括海旺表面勢壘模型、丹尼爾斯的鋇空位模型和疊加勢壘模型，從不同的角度合理地解釋了PTC效應(yīng)，其次是1954年以鈦酸鋇為主要原料的PTC熱敏電阻，PTC熱敏電阻可用于工業(yè)溫度的測量和控制。也可用于汽車某些部件的溫度檢測和調(diào)節(jié)。它還廣泛應(yīng)用于民用設(shè)備中，如控制瞬時(shí)熱水器的水溫、空調(diào)和冷庫的溫度，利用自身的熱量作為氣體分析和風(fēng)機(jī)的熱源，PTC熱敏電阻不僅用作發(fā)熱元件，而且還用作“開關(guān)”。它有三個(gè)功能：敏 感元件，加熱器和開關(guān)。當(dāng)電流通過元件時(shí)，溫度會升高，即加熱元件的溫度會升高。當(dāng)超過居里點(diǎn)溫度時(shí)，電阻會增加，從而限 制電流的增加。電流的減小將導(dǎo)致元件的溫度降低。電阻的降低會增加電路的電流，元件的溫度會一次又一次地升高。因此，它具有將溫度保持在特定范圍內(nèi)的功能，還起到開關(guān)的作用。利用這種電阻溫度特性制作熱源，作為發(fā)熱元件，應(yīng)用于取暖器、電熨斗、烘干衣柜、空調(diào)等，也能對電器起到過熱保護(hù)的作用。
