Seramik konduktif, bahan industri maju yang, kerana pengubahsuaian strukturnya, berfungsi sebagai konduktor elektrik.
Sebagai tambahan kepada sifat fizikal bahan seramik yang terkenal - kekerasan, kekuatan mampatan, kerapuhan - terdapat sifat ketahanan elektrik. Sebilangan besar seramik menentang aliran arus elektrik, dan oleh sebab itu bahan seramik seperti porselin secara tradisional telah dijadikan penebat elektrik. Sebilangan seramik, bagaimanapun, adalah pengalir elektrik yang sangat baik. Sebilangan besar konduktor ini adalah seramik canggih, bahan moden yang sifatnya diubah melalui kawalan tepat ke atas pembuatannya dari serbuk menjadi produk. Sifat dan pembuatan seramik maju dijelaskan dalam artikel seramik maju. Artikel ini menawarkan tinjauan mengenai sifat dan aplikasi beberapa seramik canggih konduktif elektrik.
Sebab-sebab kerintangan dalam kebanyakan seramik dijelaskan dalam artikel komposisi dan sifat seramik. Untuk tujuan artikel ini, asal-usul kekonduksian dalam seramik dapat dijelaskan secara ringkas. Kekonduksian elektrik dalam seramik, seperti kebanyakan bahan, terdiri daripada dua jenis: elektronik dan ionik. Pengaliran elektronik adalah laluan elektron bebas melalui bahan. Dalam seramik ikatan ion yang menyatukan atom tidak membenarkan elektron bebas. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes kekotoran valensi yang berbeza (iaitu, mempunyai bilangan elektron ikatan yang berlainan) boleh dimasukkan ke dalam bahan, dan kekotoran ini dapat bertindak sebagai penderma atau penerima elektron. Dalam kes lain, logam peralihan atau unsur nadir bumi dengan kekuatan yang berbeza-beza mungkin disertakan; kekotoran ini boleh bertindak sebagai pusat polaron - spesies elektron yang membuat kawasan kecil polarisasi tempatan ketika mereka bergerak dari atom ke atom. Keramik konduktif elektronik digunakan sebagai perintang, elektrod, dan elemen pemanasan.
Pengaliran ion terdiri daripada transit ion (atom muatan positif atau negatif) dari satu laman web ke lokasi lain melalui kecacatan titik yang disebut kekosongan dalam kisi kristal. Pada suhu persekitaran normal, sedikit ion ion berlaku kerana atom berada pada keadaan tenaga yang rendah. Walau bagaimanapun, pada suhu tinggi, kekosongan menjadi mudah alih, dan seramik tertentu menunjukkan apa yang dikenali sebagai pengaliran ion cepat. Seramik ini sangat berguna dalam sensor gas, sel bahan bakar, dan bateri.
Perintang dan elektrod filem tebal dan filem nipis
Konduktor seramik semi-logam mempunyai kekonduksian tertinggi dari semua kecuali seramik superkonduktor (diterangkan di bawah). Contoh seramik semimetalik ialah plumbum oksida (PbO), ruthenium dioksida (RuO 2), bismuth ruthenate (Bi 2 Ru 2 O 7), dan bismuth iridate (Bi 2 Ir 2 O 7). Seperti logam, bahan-bahan ini mempunyai jalur tenaga elektron yang bertindih dan oleh itu konduktor elektronik yang sangat baik. Mereka digunakan sebagai "tinta" untuk perintang pencetakan skrin ke dalam rangkaian mikro film tebal. Tinta adalah konduktor dan partikel glaze yang tersebar di organik yang sesuai, yang memberikan sifat aliran yang diperlukan untuk percetakan skrin. Semasa melepaskan tembakan, organik itu terbakar ketika glazes menyatu. Dengan memvariasikan jumlah zarah konduktor, adalah mungkin untuk menghasilkan variasi yang luas dalam ketahanan filem tebal.
Seramik berdasarkan campuran indium oksida (In 2 O 3) dan timah oksida (SnO 2) —digunakan dalam industri elektronik sebagai indium timah oksida (ITO) —adalah konduktor elektronik yang luar biasa, dan mereka mempunyai kelebihan tambahan sebagai optik telus. Kekonduksian dan ketelusan timbul dari gabungan jurang pita besar dan penggabungan penderma elektron yang mencukupi. Oleh itu, terdapat kepekatan elektron yang optimum untuk memaksimumkan kekonduksian elektronik dan transmisi optik. ITO melihat aplikasi yang luas sebagai elektrod telus nipis untuk sel suria dan untuk paparan kristal cecair seperti yang digunakan dalam skrin komputer riba. ITO juga digunakan sebagai perintang filem nipis dalam litar bersepadu. Untuk aplikasi ini, ia digunakan dengan teknik pengendapan filem tipis dan fotolitografi.
