熱敏電阻陶瓷是功能陶瓷的一種，功能陶瓷的發展始於上世紀30年代，經歷從電介質陶瓷→壓電鐵電陶瓷→半導體陶瓷→快離子導體陶瓷→高溫超導陶瓷的發展過程，目前已發展成為性能多樣、品種繁多、使用廣泛、市場佔有份額很高的一大類先進陶瓷材料。近幾十年來，在人類社會對能源、計算機、信息、汽車和家電等現代技術的迫切需求的牽引下，作為一種對溫度或電流敏感的元件，熱敏電阻得以迅速發展。
熱敏功能陶瓷器件正朝著超低阻、高耐壓、高可靠、大功率、片式化發展。熱敏電阻陶瓷按阻溫特性可分為三種：①正溫度係數熱敏電阻陶瓷，簡稱PTC熱敏陶瓷；②負溫度係數熱敏電阻陶瓷，簡稱NTC熱敏陶瓷；③臨界溫度熱敏電阻陶瓷，簡稱CTR熱敏陶瓷。本周讓我們先來了解一下PTC熱敏電阻陶瓷。
1.PTC熱敏電阻陶瓷
PTC是Positive Temperature Coefficient的縮寫，意思是正的溫度係數，泛指正溫度係數很大的半導體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度係數熱敏電阻，簡稱PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻，超過一定的溫度（居裡溫度）時，它的電阻值會隨著溫度的升高呈階躍性的增高。目前使用的PTC材料主要分為陶瓷基PTC材料和高分子基PTC材料兩種類型。陶瓷基PTC材料於1955年被荷蘭菲利普公司的Herman最早發行並公開報導，後經貝爾實驗室和日本村田製作所研究生產於1961年開始實用化。陶瓷材料通常用作高電阻的優良絕緣體，而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基，摻雜其它的多晶陶瓷（主要是摻雜BaTiO3系陶瓷）製備的，具有較低的電阻及半導特性。BaTiO3是鐵電體，作為高容量電容器及壓電陶瓷已被廣泛應用。但是再通過BaTiO3進行摻雜，控制燒結氣氛（氧化氣氛），還可獲得晶粒充分半導化，晶界具有適當電絕緣性的PTC熱敏陶瓷。
2.BaTiO3陶瓷產生PTC效應的條件
BaTiO3陶瓷是否具有PTC效應，完全由其晶粒和晶界的電性能決定，沒有晶界的單晶不具有PTC效應。大量試驗結果表明，晶粒和晶界都充分半導化及晶粒半導化，而晶界或邊界層充分絕緣化的BaTiO3陶瓷都不具有PTC效應，而只有晶粒充分半導化，晶界具有適當絕緣性的BaTiO3陶瓷才具有顯著的PTC效應。
3.PTC熱敏陶瓷電阻的應用
（1）應用在燃濾加熱器中：
通過在燃油濾清器中增設恆溫PTC熱敏電阻類型的加熱器，可以提升燃油的溫度，從而增加燃油的流動性。這可以避免燃油在寒冷地區或低溫條件下發生膠質、石蠟析出，以及水滴結冰堵塞濾芯，解決低溫條件下發動機噴嘴易堵塞，供油不暢等問題。
（2）應用在LED照明設備中：
儘管LED具有高效照明、低耗電的特點，但作為高亮度LED元件本身卻處於異常的高溫狀態。村田製作所生產的陶瓷PTC熱敏電阻「POSISTOR」能簡單實現LED照明設備過熱保護的方法，不僅能降低成本，還能提高LED照明設備的安全性。
（3）應用在空調器上：
PTC加熱器具具有節能、恆溫、安全、壽命長的特點，並逐漸取代電熱管成為解決空調器低溫制熱效果差的問題。PTC電加熱能夠根據房間溫度的變化以及室內機風量的大小改變發熱量，調節室內溫度，從而達到迅速、強勁制熱的目的，有效改善空調在寒冷無地暖地區的運用。
（4）應用在電源電路設計中
PTC熱敏電阻元件能夠在電路發生短路故障時發揮自身特性，內阻迅速無窮倍增大，來阻斷電路中的大電流，有效保護電路安全。當故障排除時，又會恢復到最初的低阻狀態，繼續導通電路。使用PTC熱敏電阻可以對電源電路進行有效的限流保護，合理的設計熱敏電阻能使電源電路可靠高效的運行。
（5）應用在通信設備上
PTC熱敏陶瓷電阻可以用來加熱晶片，應用在通信設備的低溫加熱領域，根據其在-40℃低溫下，電阻值很小，功率大，可對設備進行快速加熱；待加熱到晶片能正常啟動時，PTC熱敏電阻的溫度還沒達到居裡溫度，加熱器就會被關停。因此它可以滿足設備低溫下的加熱要求。