陶瓷材料具范围很宽的电学性能：
依其电阻率可划分为：绝缘体、半导体、导电体。大多数结构陶瓷（如AL2O3,Si3N4,AIN）是良好的绝缘体，具有改的击穿场强，在很强的电场中也不能六国电流。
某些陶瓷具有半导体特性，即在一定条件下可让电流通过，如SiC、ZnO、SnO2、CdS等。导电性陶瓷指掺杂的ZrO2、β-Al2O3、LaSrCrO3等。高温超导体则是Y-Ba-Cu-o,La-Ba-Cu-O,Bi-Sr-Ca-Cu-O等体系。
除了导电特性，介电常数也是陶瓷材料一项重要电学性能，尤其是在电子与真空器件应用领域，陶瓷介电常数、介质损耗和击穿场强是很重要指标。
陶瓷的绝缘性与导电特性：
材料的导电性主要取决于载流子，有电流通过就意味着有带电质点的定向运动，这些带电质点携带电荷进行定向输送形成电流，故称之为“载流子”。
在金属材料中载流子是电子。由于金属健的性质，这些电子可比较自由地移动,因而导致高的电导率，对于纯金属尤其如此,因为在纯金属中原子的尺寸和堆积排列都是均匀的，
不存在损耗电子自由移动的障碍。对于合金材料,其结构的均匀性有一定程度的破坏，从而降低电导率，当温度升高时也会破坏结构而导致电导率降低。
大多数有机材料的导电性差,因为这种材料没有载流子,因而用作电绝缘体或电介质，通常有机聚合物的电阻率大于1010Ω.cm。
在聚合物中掺人导电性填料如金属粉末或石墨可使有机材料的电阻率降低，某些特殊的功能性高分子有机材料具有较低的电阻率。
陶瓷一般是良好的绝缘体，因为陶瓷内部结构中不含自由活动的电子。如普通瓷器在室温下的电阻率大于107Ω.cm,氧化铝陶瓷大于1014Ω.cm。但是某些陶瓷内部因离子移
动，产生离子电导或存在未充满电子的能带而产生电子传导，从而使陶瓷的电阻率下降或显示出一定导电性或半导体特性，因此陶瓷材料显示出范围较宽的电导率。
表1-16列出一些金属、聚合物和陶瓷在室温下的电阻率(Richerson,1992；徐政,1998)。ZrO2掺杂或在高温下呈典型的离子电导而具有导电性,ZrO2这一特性可用于氧敏检
测装置和高温发热体。在ZrO2中添加某些阳离子半径与Zr4+离子半径相差12%以内的低价氧化物如CaO、MgO、Y2O3,、Yb2O3, ,经高温固溶处理以后，
低价阳离子部分地置换了高价的Zr4+离子，为保持系统的电中性，该结构中就形成了氧缺位型的固溶体。氧离子缺位以及在氧缺位附近的氧离子在晶格中扩散形成电导，
电导大小取决于环境温度和氧的分压。氧的扩散在装置中是用电压或电流来度量,取决于装置构造,响应时间小于1 s,这样的装置可用在汽车和卡车发动机上，
以监测空气燃气混合物和燃烧效率。为了提高ZrO3的离子迁移数和检测精度，同时充分考虑在制造和使用时的抗热震性应选择种类合适的适量的添加剂，
比较普遍采用的是CaO-ZrO2体系和Y2O3-ZrO2体系(顾立德,2000)。ZrO2在空气中加热到一定温度范围可由绝缘体转变为导电体。
在1000℃左右时离子电导已占其全部电导95%以上,因此，此时的电导形式称为离子电导。
影响ZrO2电导能力的主要因素有:
稳定剂的种类及共加人量,Zr02晶粒尺寸的大小，气孔率高低以及所处的温度环境等。例如在温度为1000℃时，用12%CaO稳定的ZrO2的电阻率为5.5*10-2/Ω.cm;
在1500-2000℃温度范围内，用各种稳定剂稳定的ZrO2发热元件的电阻在4-19Ω之间。
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该文章来源于清华大学谢志鹏教授，未经许可，只能用于阅读！！
