高分子基PTC復(fù)合材料由于具有質(zhì)地柔軟、易加工成型、制造成本較低、具有較大的導(dǎo)電范圍、室溫電阻率低、可以在較低的溫度下使用等優(yōu)點(diǎn),正日益受到重視,且迅速成為PTC材料開(kāi)發(fā)研制的熱點(diǎn),在醫(yī)療、計(jì)算機(jī)、程控電話交換機(jī)、手機(jī)電池、汽車配件、家電產(chǎn)品、工業(yè)儀表、運(yùn)載火箭、火災(zāi)報(bào)警等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。
將高分子基PTC材料作為電路保護(hù)元件串聯(lián)于負(fù)荷電路中,當(dāng)電路處于工作狀態(tài)時(shí),流過(guò)高分子基PTC保護(hù)元件的電流不足以使其溫度超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度,PTC保護(hù)元件呈低阻狀態(tài);一旦電路出現(xiàn)故障(如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱),就會(huì)使回路電流增大,此時(shí)PTC元件的電阻因自熱而迅速增大,其電阻率以幾個(gè)數(shù)量級(jí)(3~9)快速劇增,從而迫使電流迅速下降,使電路處于“斷開(kāi)”狀態(tài)。而當(dāng)故障排除后(即電流減小到正常狀態(tài)或溫度降低),由于材料的記憶特性,分子結(jié)構(gòu)會(huì)返回到原來(lái)低溫時(shí)的緊密規(guī)則狀態(tài),導(dǎo)電粒子重新接觸,電流通道得到恢復(fù),其電阻又恢復(fù)到低阻狀態(tài)。 作為保護(hù)元件,高分子基PTC材料在通信電路、節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器、微電機(jī)、汽車等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
高分子基PTC材料的室溫電阻小,在溫度超過(guò)臨界點(diǎn)時(shí),其電阻率隨溫度的升高而急劇增大,可抑制加熱材料的繼續(xù)升溫,從而自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率,實(shí)現(xiàn)溫度的自發(fā)控制。以高分子材料為基體制成的自控溫加熱器具有許多優(yōu)點(diǎn),可廣泛用于氣液輸送管道、儀表、罐體等的加熱、保溫、防凍及融雪裝置等。已經(jīng)形成工業(yè)化的國(guó)家主要有美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等,我國(guó)也開(kāi)始了這方面的研究和生產(chǎn)?梢(jiàn),作為加熱元件,高分子基PTC加熱元件應(yīng)用也非常廣泛。
從總體上看,與當(dāng)前的電子元器件發(fā)展方向一樣,高分子基PTC材料制得的熱敏電阻正向著高精度,高可靠,長(zhǎng)壽命,小、薄、片式化等方向發(fā)展。從性能來(lái)看,在滿足上述小、薄尺寸要求的前提下,耐高壓、滿足室溫低電阻、低漏電流是熱敏電阻的主要方向。