Keramik konduktif, bahan industri canggih yang, karena modifikasi dalam strukturnya, berfungsi sebagai konduktor listrik.
Selain sifat fisik material keramik yang terkenal — kekerasan, kekuatan tekan, kerapuhan — ada sifat resistivitas listrik. Kebanyakan keramik menolak aliran arus listrik, dan karena alasan ini bahan keramik seperti porselen secara tradisional dibuat menjadi isolator listrik. Beberapa keramik, bagaimanapun, adalah penghantar listrik yang sangat baik. Sebagian besar konduktor ini adalah keramik canggih, material modern yang propertinya dimodifikasi melalui kontrol yang akurat atas fabrikasi mereka dari bubuk menjadi produk. Sifat-sifat dan pembuatan keramik tingkat lanjut dijelaskan dalam artikel keramik tingkat lanjut. Artikel ini menawarkan survei tentang sifat dan aplikasi beberapa keramik canggih konduktif listrik.
Penyebab resistivitas pada sebagian besar keramik dijelaskan dalam artikel komposisi dan sifat keramik. Untuk keperluan artikel ini, asal usul konduktivitas dalam keramik dapat dijelaskan secara singkat. Konduktivitas listrik dalam keramik, seperti pada kebanyakan bahan, adalah dari dua jenis: elektronik dan ionik. Konduksi elektronik adalah lewatnya elektron bebas melalui suatu bahan. Dalam keramik ikatan ionik yang menyatukan atom tidak memungkinkan elektron bebas. Namun, dalam beberapa kasus pengotor dari valensi yang berbeda (yaitu, memiliki jumlah ikatan elektron yang berbeda) dapat dimasukkan dalam materi, dan pengotor ini dapat bertindak sebagai donor atau akseptor elektron. Dalam kasus lain logam transisi atau unsur tanah jarang dari valensi yang bervariasi dapat dimasukkan; pengotor ini dapat bertindak sebagai pusat polaron - spesies elektron yang menciptakan daerah kecil polarisasi lokal saat mereka bergerak dari satu atom ke atom lainnya. Keramik konduktif elektronik digunakan sebagai resistor, elektroda, dan elemen pemanas.
Konduksi ionik terdiri dari transit ion (atom bermuatan positif atau negatif) dari satu situs ke yang lain melalui cacat titik yang disebut kekosongan dalam kisi kristal. Pada suhu kamar normal, sangat sedikit terjadi pelepasan ion, karena atom-atom berada pada keadaan energi yang relatif rendah. Namun, pada suhu tinggi, lowongan menjadi aktif, dan keramik tertentu menunjukkan apa yang disebut konduksi ion cepat. Keramik ini sangat berguna dalam sensor gas, sel bahan bakar, dan baterai.
Resistor dan elektroda film tebal dan film tipis
Konduktor keramik semimetalik memiliki konduktivitas tertinggi dari semua kecuali keramik superkonduktor (dijelaskan di bawah). Contoh keramik semimetalik adalah timbal oksida (PbO), rutenium dioksida (RuO 2), bismut ruthenate (Bi 2 Ru 2 O 7), dan iridate bismut (Bi 2 Ir 2 O 7). Seperti logam, bahan-bahan ini memiliki pita energi elektron yang tumpang tindih dan karenanya merupakan konduktor elektronik yang sangat baik. Mereka digunakan sebagai "tinta" untuk resistor sablon ke dalam sirkuit mikro film tebal. Tinta adalah konduktor bubuk dan partikel glasir yang tersebar di organik yang sesuai, yang memberikan sifat aliran yang diperlukan untuk sablon. Saat terbakar, organik terbakar saat glasenya melebur. Dengan memvariasikan jumlah partikel konduktor, dimungkinkan untuk menghasilkan variasi luas dalam ketahanan film tebal.
Keramik berdasarkan campuran indium oksida (In 2 O 3) dan oksida timah (SnO 2) —dirujuk dalam industri elektronik sebagai indium tin oxide (ITO) —adalah konduktor elektronik yang luar biasa, dan mereka memiliki kelebihan yang ditambahkan yaitu transparan secara optik.. Konduktivitas dan transparansi muncul dari kombinasi celah pita besar dan penggabungan donor elektron yang cukup. Dengan demikian ada konsentrasi elektron yang optimal untuk memaksimalkan konduktivitas elektronik dan transmisi optik. ITO melihat aplikasi luas sebagai elektroda transparan tipis untuk sel surya dan untuk layar kristal cair seperti yang digunakan di layar komputer laptop. ITO juga digunakan sebagai resistor film tipis pada sirkuit terintegrasi. Untuk aplikasi ini diterapkan oleh deposisi film tipis dan teknik photolithographic.
