陶瓷传感器的基本概念和分类（图）
一、陶瓷传感器
一般来说，陶瓷是一种包含三种物相的多相系统：单晶相，玻璃相，以及气相。单晶相是由无序取向的小晶体构成的，这些小晶体称之为晶粒。玻璃相是某些氧化物玻璃质体，它们遍布在陶瓷晶粒间的空隙中。玻璃质体并不是陶瓷材料组成成分中必须具有的材料，实际上，大多数设计用于传感器的陶瓷中不采用玻璃相成分，只有在一些特殊情况下，为了提高其密度才会考虑引入玻璃质材料。块体中的玻璃相和单晶相成分大致相当时，可以将它称为玻璃-陶瓷。气相物质包括那些非特定气体，它们充满在陶瓷晶粒间的自由空间中，这类空间称之为孔隙。多孔陶瓷的术语就是针对它们而言的。所有现实的陶瓷中都有孔隙，而气相的组成则取决于环境气体。
图2-1示出了用扫描电子显微镜拍摄的各种晶体尺寸和孔隙度的陶瓷材料照片。
一般来说，陶瓷是一种包含三种物相的多相系统：单晶相，玻璃相，以及气相。单晶相是由无序取向的小晶体构成的，这些小晶体称之为晶粒。玻璃相是某些氧化物玻璃质体，它们遍布在陶瓷晶粒间的空隙中。玻璃质体并不是陶瓷材料组成成分中必须具有的材料，实际上，大多数设计用于传感器的陶瓷中不采用玻璃相成分，只有在一些特殊情况下，为了提高其密度才会考虑引入玻璃质材料。块体中的玻璃相和单晶相成分大致相当时，可以将它称为玻璃-陶瓷。气相物质包括那些非特定气体，它们充满在陶瓷晶粒间的自由空间中，这类空间称之为孔隙。多孔陶瓷的术语就是针对它们而言的。所有现实的陶瓷中都有孔隙，而气相的组成则取决于环境气体。
图2-1示出了用扫描电子显微镜拍摄的各种晶体尺寸和孔隙度的陶瓷材料照片。
图2-1 掺杂有ZnO的MoO陶瓷扫描电镜显微照片放大2000倍
陶瓷的性质主要是由单晶相材料决定的，有些时候，可以通过其他二相物质调控陶瓷物性。特别令人感兴趣的是，气相物质对陶瓷特性的影响，因为这些影响是气敏和湿敏陶瓷传感器工作机制的本质所在。
制备陶瓷材料的主要课题之一是尽可能地减小孔隙度。这对压电陶瓷、铁氧体陶瓷、PTC热敏电阻、NTC热敏电阻、可变电阻器、铁磁体陶瓷等很重要。有时也需要利用一些特殊的陶瓷材料制造出具有特定的、事先设计好孔隙结构的陶瓷。在气敏和湿敏传感器中，孔隙的功用特别重要。
陶瓷的密度比用同样基材制成的单晶体密度低。密度差取决于陶瓷材料的特性结构—它们的无序取向的晶粒和存在其中的玻璃体及孔隙度。
陶瓷结构的概念中包括两种不同的含义。第一种是指与单晶相物质相关的晶体结构：晶格排列类型，晶格缺陷。第二种指的是晶粒的相对位置和晶粒晶格取向，晶粒的大小和形状，孔隙的大小和形状，以及三种物相的相对比例等。当讨论到含有孔隙的陶瓷时，就引入“多孔结构”的概念，它的特征通过孔隙的尺寸和形状，以及它们相对的体积来描述。
从另一观点看，陶瓷材料是多晶体，与典型的多晶体不同的只是它的结构与制备方法。典型的多晶体是从
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