PTCゴム

PTCゴム^[1]は電気を伝導するシリコンゴムで、抵抗率は温度の上昇とともに指数関数的に増加し、抵抗率が無限大になる温度まで続きます。この温度を超えるとPTCゴムは電気絶縁体になります。PTCゴムは、カーボンナノ粒子を充填したポリジメチルシロキサン（PDMS）で作られています。PTCは正温度係数の略です。

材料内部の電界強度が十分に大きい場合(通常 30 V/mm 以上)、カーボンナノ粒子が量子力学的 トンネル効果電流を材料に流します。多数の小さなトンネル効果電流の寄与により、アンペアの範囲のマクロな電流に達することがあります。材料内部の量子力学的トンネル効果は、温度に大きく依存します。電流は温度上昇とともに指数関数的に減少します。つまり、材料の抵抗率は温度上昇とともに指数関数的に増大します。特定の温度では、量子力学的トンネル効果電流は停止します。この温度を超えると、PTC ゴムは電気絶縁体となり、電流は流れません。この温度は、PTC ゴムの製造中に 0 ～ +80 °C の間で調整できます。したがって、PTC ゴムは非常に強力な PTC 特性を持つ PTC 材料です。実際、PTC ゴムは、すべての既知の材料の中で最も強い PTC 効果を、広い温度範囲にわたって発揮します。あらゆる温度で PTC 特性を発揮します。

PTC ゴムは薄いシート状に巻いて銅と積層することができます。銅は電圧に接続され、トンネル効果を引き起こすために必要な電界を材料内部に提供します。シートは任意の形状とサイズに成形できます。

PTC ゴムシートは、薄くて柔軟なPTC ヒーターとして使用できます。これらのヒーターは、冷えているときに高出力を提供し、一定温度まで急速に加熱され、周囲条件の変化にほとんど影響されずにその温度を維持します。5 ～ 230 V、AC または DC の任意の電圧で電源を供給できます。

PTC ゴム素材は自己制御ヒーターです。ヒーターの各ポイントで生成される熱量は、ヒーターから取り付けられた物体およびその周囲に伝導され、放射される熱量と同量です。ポイントごとに環境と常に熱平衡状態にあります。ヒーターによって生成される電力の測定値は、実際にはヒーターと物体間の熱伝達の測定値です。したがって、熱伝達センサーとして使用できます。