प्रवाहकीय चीनी मिट्टी की चीज़ें, उन्नत औद्योगिक सामग्री, जो उनकी संरचना में संशोधन के कारण विद्युत कंडक्टर के रूप में काम करती है।
सिरेमिक सामग्री के प्रसिद्ध भौतिक गुणों के अलावा - कठोरता, संपीड़ित शक्ति, भंगुरता - विद्युत शक्ति का गुण है। अधिकांश चीनी मिट्टी की चीज़ें विद्युत प्रवाह का विरोध करती हैं, और इस कारण से चीनी मिट्टी के बरतन जैसे चीनी मिट्टी की सामग्री को पारंपरिक रूप से बिजली के इन्सुलेटर में बनाया गया है। कुछ चीनी मिट्टी, हालांकि, बिजली के उत्कृष्ट कंडक्टर हैं। इनमें से अधिकांश कंडक्टर उन्नत सिरेमिक, आधुनिक सामग्री हैं जिनके गुणों को पाउडर में उनके निर्माण से सटीक नियंत्रण के माध्यम से संशोधित किया गया है। उन्नत सिरेमिक के गुणों और निर्माण का वर्णन लेख उन्नत सिरेमिक में किया जाता है। यह लेख कई विद्युत प्रवाहकीय उन्नत सिरेमिक के गुणों और अनुप्रयोगों का एक सर्वेक्षण प्रदान करता है।
अधिकांश सिरेमिक में प्रतिरोधकता के कारणों का वर्णन सिरेमिक संरचना और गुणों में किया गया है। इस लेख के प्रयोजनों के लिए, सिरेमिक में चालकता की उत्पत्ति को संक्षेप में समझाया जा सकता है। सिरेमिक में विद्युत चालकता, अधिकांश सामग्रियों में, दो प्रकार की होती है: इलेक्ट्रॉनिक और आयनिक। इलेक्ट्रॉनिक चालन एक सामग्री के माध्यम से मुक्त इलेक्ट्रॉनों का पारित होना है। सिरेमिक में आयनिक बंध एक साथ परमाणुओं को पकड़कर मुक्त इलेक्ट्रॉनों की अनुमति नहीं देते हैं। हालांकि, कुछ मामलों में अलग-अलग वैलेंस की अशुद्धियों (यानी, बांडिंग इलेक्ट्रॉनों की अलग-अलग संख्याओं को रखना) को सामग्री में शामिल किया जा सकता है, और ये अशुद्धियां इलेक्ट्रॉनों के दाताओं या स्वीकर्ता के रूप में कार्य कर सकती हैं। अन्य मामलों में संक्रमण धातुओं या अलग-अलग वैधता के दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों को शामिल किया जा सकता है; ये अशुद्धियां ध्रुवों के लिए केंद्र के रूप में कार्य कर सकती हैं - इलेक्ट्रॉनों की प्रजातियां जो स्थानीय ध्रुवीकरण के छोटे क्षेत्रों का निर्माण करती हैं क्योंकि वे परमाणु से परमाणु तक चलती हैं। इलेक्ट्रॉनिक रूप से प्रवाहकीय सिरेमिक का उपयोग प्रतिरोधों, इलेक्ट्रोड और हीटिंग तत्वों के रूप में किया जाता है।
आयनिक चालन में आयनों के पारगमन होते हैं (सकारात्मक या ऋणात्मक आवेश के परमाणु) एक स्थान से दूसरे स्थान पर बिंदु दोष के माध्यम से क्रिस्टल जाली में रिक्तियां कहते हैं। सामान्य परिवेश के तापमान पर बहुत कम आयन हॉपिंग होता है, क्योंकि परमाणु अपेक्षाकृत कम ऊर्जा वाले राज्यों में होते हैं। उच्च तापमान पर, हालांकि, रिक्तियां मोबाइल बन जाती हैं, और कुछ चीनी मिट्टी की चीज़ें प्रदर्शित होती हैं, जिन्हें तीव्र आयनिक चालन के रूप में जाना जाता है। ये सिरेमिक गैस सेंसरों, ईंधन कोशिकाओं और बैटरी में विशेष रूप से उपयोगी होते हैं।
मोटी-फिल्म और पतली-फिल्म प्रतिरोध और इलेक्ट्रोड
सेमीमेटेलिक सिरेमिक कंडक्टर में सभी सुपरकंडक्टिंग सिरेमिक (नीचे वर्णित) की उच्चतम चालकता है। Semimetallic मिट्टी के पात्र के उदाहरण नेतृत्व ऑक्साइड (PBO), रूथेनियम डाइऑक्साइड (Ruo हैं 2), विस्मुट ruthenate (द्वि 2 आरयू 2 हे 7), और विस्मुट iridate (द्वि 2 आईआर 2 हे 7)। धातुओं की तरह, इन सामग्रियों में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा बैंड ओवरलैपिंग होते हैं और इसलिए उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉनिक कंडक्टर होते हैं। वे स्क्रीन प्रिंटिंग प्रतिरोधों के लिए "स्याही" के रूप में मोटी-फिल्म माइक्रोकिरिचेट्स में उपयोग किए जाते हैं। स्याही सुव्यवस्थित कंडक्टर और ग्लेज़ कण उपयुक्त जीवों में बिखरे हुए हैं, जो स्क्रीन प्रिंटिंग के लिए आवश्यक प्रवाह गुणों को प्रदान करते हैं। फायरिंग करने पर, ऑर्गेनिक्स ग्लेज़ फ्यूज के रूप में बाहर जलते हैं। कंडक्टर कणों की मात्रा में भिन्नता से, मोटी फिल्मों के प्रतिरोध में व्यापक विविधताएं उत्पन्न करना संभव है।
इंडियम ऑक्साइड (इन 2 ओ 3) और टिन ऑक्साइड (एसएनओ 2) के मिश्रण पर आधारित सिरेमिक, इंडियम टिन ऑक्साइड (आईटीओ) के रूप में इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉनिक कंडक्टर के रूप में मान्यता प्राप्त है, और उनके पास वैकल्पिक पारदर्शी होने का अतिरिक्त गुण है । कंडक्टिविटी और पारदर्शिता एक बड़े बैंड गैप के संयोजन और पर्याप्त इलेक्ट्रॉन दाताओं के समावेश से उत्पन्न होती है। इस प्रकार इलेक्ट्रॉनिक चालकता और ऑप्टिकल संचरण दोनों को अधिकतम करने के लिए एक इष्टतम इलेक्ट्रॉन एकाग्रता है। आईटीओ व्यापक आवेदन को सौर कोशिकाओं के लिए पतले पारदर्शी इलेक्ट्रोड के रूप में देखता है और लैपटॉप-कंप्यूटर स्क्रीन में कार्यरत लोगों के लिए लिक्विड-क्रिस्टल प्रदर्शित करता है। आईटीओ को एकीकृत सर्किट में एक पतली-फिल्म अवरोधक के रूप में भी नियुक्त किया गया है। इन अनुप्रयोगों के लिए यह मानक पतली फिल्म बयान और फोटोलिथोग्राफिक तकनीकों द्वारा लागू किया जाता है।
