导电陶瓷

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通常陶瓷不导电，是良好的绝缘体。例如在氧化物陶瓷中，原子的外层电子通常受到原子核的吸引力，被束缚在各自原子的周围，不能自由运动。所以氧化物陶瓷通常是不导电的绝缘体。然而，某些氧化物陶瓷加热时，处于原子外层的电子可以获得足够的能量，以便克服原子核对它的吸引力，而成为可以自由运动的自由电子，这种陶瓷就变成导电陶瓷。

陶瓷导电机理

材料的总电导率由电子电导率δ和离子电导率δ两部分组成，即δ=δ+δ。当电流通过材料时，电子可以有两种方式通过晶格运动来完成电荷输运过程：①电子脱离原子成为自由电子，在晶格中运动，形成所谓的电子导电；②电子与原子核一起移动产生所谓的离子导电。对金属来说，电子导电是其导电的主要方式，相比之下，离子导电几乎可忽略不计。但对多晶陶瓷或非晶态玻璃等材料来说，由于离子电导活化能比较低(一般在0.5eV以下)，离子导电已不容忽视，甚至是这些材料中的主要导电方式。

快离子导电

离子导电性可以认为是离子电荷载流子在电场(电势梯度)或化学势场(化学势梯度)作用下，通过间隙或空位在材料中发生长距离的迁移，电荷载流子或迁移离子一定是材料中最易移动的离子，它可以是阳离子，也可以是阴离子，如SiO基体硅化物玻璃中的一价阳离子。在单晶或多晶体中，离子迁移时有它特有的通道，按其传输通道类型可分为一维、二维和三维传导3大类。一维传导是指晶体结构中的离子传输通道都是同一指向的，都出现于具有链状结构的化合物(如LiAlSiO)中；二维传导是指离子在晶体结构中的某一个面上迁移，它多出现于层状结构的化合物中，如二维缺陷传导的β-AlO(NaO·11AlO)；三维传导是指离子可以在某些骨架结构化合物的三维方向上迁移，其传导性能基本上是各向同性的，如三维无序、离子输运的NaZrSiPO。与晶态物质相比，非晶体离子导体的结构网络内没有明确、特定的离子传输通道，其传导性能是各向同性的。从结构概念理论上推测，晶格缺陷或无序性对提高晶态离子导体的电导率有重要作用，故本身具有很大无序度的非晶态物质应当大大有利于离子传导过程，但并未发现离子传导性超越晶态物质的非晶体离子导体。事实上，正常离子化合物的电导率并不是很高，而固体电解质的电导率要比它高出几个数量级，故通常把固体电解质称为快离子导体或最佳离子导体或超离子导体。